纤维含量对麻纤维复合材料力学和振动阻尼性能的影响

振动阻尼和力学性能是节能环保麻纤维增强复合材料推广应用于高铁、汽车等运载工具车身时需要考虑的重要和关键技术指标.为此,本文对洋麻纤维增强聚丙烯复合材料进行了拉伸力学性能试验和悬臂梁模态试验,得到了复合材料的拉伸性能和振动阻尼特性参数(固有频率和阻尼比),并探讨了纤维含量对复合材料力学性能和悬臂梁固有频率以及阻尼比的影响.结果表明:随着纤维含量的增加,复合材料的断裂伸长率逐渐降低,弹性模量和拉伸强度均呈增加趋势.同时,复合材料的悬臂梁固有频率随着纤维含量的增加而增加.然而,复合材料悬臂梁的阻尼比呈现先增加后降低的趋势,当纤维质量分数为10%时,阻尼比达到最大值为0.093,与纯聚丙烯相比,提高了20.8%.复合材料悬臂梁二阶阻尼比均高于一阶阻尼比,表明振动幅值影响麻纤维增强树脂基复合材料的阻尼性能.

液压互联悬架参数全局灵敏度分析与多目标优化

液压互联悬架(Hydraulically Interconnected Suspension,HIS)系统的参数匹配直接影响着其动态性能.为提升HIS系统的综合性能,对抗俯仰抗侧倾HIS系统的主要参数进行了全局灵敏度分析和多目标优化.建立7自由度"机-液"耦合整车频域动力学模型,以四轮随机路面为输入,以反映车辆平顺性、稳定性和抗俯仰抗侧倾性能的各项性能指标为目标函数,采用Sobol指数法对HIS系统参数进行了全局灵敏度分析,获得影响HIS系统性能的关键参数.基于参数灵敏度分析结果,使用NSGA-Ⅱ算法对HIS系统进行了多目标优化.结果表明:管路阻尼阀和蓄能器阻尼阀线性损失系数对车辆各性能有较大影响,参数间的交互效应对车辆抗侧倾性能影响明显.优化后,通过权重系数法选取的优化结果表明,车身质心处加权加速度均方根值降低20.95%,俯仰角加速度均方根值降低12.95%,侧倾角加速度均方根值降低8.05%,轮胎动载荷均方根值均值降低11.17%.通过参数灵敏度分析和多目标优化,可以显著提升HIS系统的综合性能.

流体引起的空调管路振动分析与实验研究

结合流体动力学和结构动力学分析了空调室外机管路系统由流体引起的振动问题。采用有限元方法建立了管路系统的动力学模型,并通过模态试验验证了模型的准确性。使用流体动力学方法分析了管内流场,获得管道内壁的表面压力,并以压力作为激励,结合实验验证后的管路动力学模型进行了谐响应分析。通过管路ODS(Operational Deflection Shapes)实验,验证了由流体引起的管路振动分析方法的可靠性和有效性。研究表明:管路理论模态分析与实验结果基本吻合,确保建立的动力学模型的准确性,为后续分析的准确度提供了基础;管路振动分析与ODS实验对比结果在低频段理论与实验吻合较好,而在高频段误差较大。分析了误差产生的原因,为后续研究指明了方向。

空调配管理论模态分析与试验研究

以某款空调外机配管为对象,结合理论模态计算方法和试验模态分析方法对配管进行动态特性研究。首先对空调外机配管结构建立动力学模型并用有限元分析软件对其进行理论模态计算,得出前12阶固有频率和振型。随后利用单点激励单点响应的方式对配管进行了试验模态分析,得到了系统在实际约束下前12阶的模态参数。研究表明:试验模态分析结果和有限元分析吻合,验证了理论模态的正确性,为进一步研究提供了可信的条件。同时,找出了配管额定工作时振动过大的原因,为减振措施和结构改进提供了可靠的依据。

考虑气液混合流体时变特性的阀片式液压互联悬架建模

针对液压互联悬架中气液混合流体对悬架系统特性的影响,推导了气液混合流体物理性质的时变特性模型,提出一种非线性形变修正函数,用以修正所建立的阻尼阀阀片变形等效模型,从而建立了一种考虑气液混合流体时变特性的阀片式单缸液压互联悬架非线性动力学模型,并通过台架试验加以验证。仿真结果表明:气液混合流体时变特性会导致液压互联悬架系统阻尼特性曲线出现明显的“迟滞”现象,并降低阻尼力的峰值,与试验结果对比显示,所提出的建模方法能准确描述“迟滞”现象,且与台架试验结果基本吻合。

搭载行星减速器的纯电动客车振动试验研究

行星减速器为车辆传动系统提供期望传动比的同时,对车辆振动舒适性也会产生特定的影响。本文针对某搭载行星减速器的纯电动客车进行实车振动试验,综合应用计权均方根加速度评价、频谱分析、常相干分析和阶次分析的方法,探讨整车振动特性;与中央直驱式纯电动客车进行对比分析,评价行星减速器对纯电动客车振动舒适性的影响。结果表明,纯电动客车搭载行星减速器改善了驱动电机工作状态,从而显著提高了车内后部振动舒适性;行星减速器太阳轮偏心导致车内中部振动信号中出现以行星架转频为调制频率的调制边带,一定程度上影响了车内中部振动舒适性。

纯电动客车振动试验分析及动力总成隔振优化

汽车电动化使动力总成的振动噪声特性发生很大变化,带来了新的NVH问题,作为短途客运主要运输工具的纯电动客车尤为明显。针对某纯电动客车在行驶中存在振动较大的问题,结合实车试验与理论仿真,研究其振动传递特性及隔振优化。首先,基于LMS Test.lab振动噪声测试平台,采集了车内地板与底盘关键点的振动信号进行振动试验分析,根据车内地板振动响应特性对18条振动传递路径进行振动贡献量分析,求解出各个传递路径对车内目标点振动的贡献量,确定振动的主要贡献路径。其次,根据传递路径分析结果,针对主要贡献路径上的减振关键环节(动力总成悬置)进行隔振性能分析,结果显示电机动力总成悬置系统较差的隔振性能是引起车内振动过大的主要原因。为此,进一步建立了六自由度动力总成优化模型,采用多岛遗传优化方法对悬置系统参数进行优化匹配设计。结果表明,悬置系统的隔振性能获得了显著提升,车内振动过大问题得到有效解决。

液压互联悬架关键参数分析及优化

为了提高液压互联悬架汽车的整车性能,需要合理设计液压互联悬架关键参数。以多体系统动力学为基础,进行了整车7自由度建模、液压互联悬架建模、整车机械-液压耦合建模和四轮相关路面谱建模。通过操稳性实验仿真和平顺性实验仿真,分析了液压互联悬架关键参数对车辆操稳性与平顺性的影响,并利用改进的遗传算法对关键参数进行优化。结果显示,调节阻尼阀损失系数可以提高车辆的平顺性,调节液压缸直径、活塞杆直径、液压缸初始工作压力和蓄能器体积可以提高车辆的操稳性。