燃料电池轿车车内噪声特性试验分析

在半自由场消声室内四轮转毂试验台上对燃料电池轿车进行了声振特性测试,采集了不同车速工况下车内噪声信号及运动部件的振动加速度信号。分析了不同车速工况下车内噪声的分布状况及主要频率成分。通过信号分析表明,车内噪声来源于驱动电机总成和燃料电池系统中的氢泵、风机,产生的噪声通过空气直接传到车内,同时引起车身板件振动并向车内辐射噪声。根据样车的结构特点提出了减振降噪措施。

燃料电池轿车车内后部噪声实验分析与控制

通过对车内后部噪声的测试,分析了车内后部噪声的分布状况,对试验数据进行频谱分析处理了解车内后部噪声的主要频率成分并结合振动试验判断了主要噪声源;通过隔声与吸声措施提高了后排座隔板和衣帽架对中高频噪声的隔声量,改善了乘坐室后部噪声的强度与频率特性,提高了乘座舒适性。

基于等效损伤的动力总成悬置单轴实验载荷开发

研究了动力总成悬置从路谱载荷到单轴实验载荷开发,提出将路谱载荷分为极限载荷和一般载荷,分别采取CAE损伤和虚拟损伤计算,即分段损伤计算方法,并基于各个分段等效损伤开发悬置单轴载荷,零件最终的实验载荷为各段单轴载荷的汇总。在某新项目动力总成悬置开发中应用该方法制定实验载荷,并做了相关实验。实验结果表明,该方法制定的单轴载荷和多轴实时载荷有较好的一致性,达到验证实验的目的,同时节约了实验时间和成本。

三缸发动机主动悬置滑模变结构控制研究

文章考虑液压悬置和电磁线圈作动器的耦合,建立三缸发动机主动悬置动力学模型。针对传统PID控制无法同时消除1阶和1.5阶2个主要阶次的振动问题,设计了滑模变结构主动悬置控制器,使用易于测量的线圈电流作为反馈,构造了全维状态观测器。

考虑定子各向异性的永磁同步电机振动噪声优化

为了有效降低永磁同步电机的振动和噪声,在考虑定子各向异性建模的基础上,提出了一种通过定子结构模态规划来优化振动噪声的方法。首先分析了对定子模态频率较为敏感的各向异性材料参数,通过定子铁芯和总成的模态试验进行了参数识别;随后分析了电机在额定工况下的振动和噪声峰值来源,并且在电磁力二维分解的基础上提出了降低电机噪声的模态规划目标;最后分析了主要结构参数对定子模态频率的灵敏度,最终选择定子轭部厚度作为优化参数来实现模态频率的规划。研究结果表明:通过考虑定子材料的各向异性可以建立较为准确的定子模型,模态频率计算值与实测结果的误差都在4%以内;仿真优化后的电机振动峰值下降了58%,总体噪声功率级(A)降低了4.3dB。

变幅载荷下隔振器橡胶材料裂纹扩展试验及建模方法

利用带单边缺口的纯剪试件,进行变幅疲劳载荷下隔振器橡胶材料的裂纹扩展试验。由于实测裂纹扩展长度存在波动,无法采用传统的割线法或七点多项式法来处理实测数据。为了解决传统方法的不足,利用幂函数来表征实测的裂纹扩展长度与循环次数的关系,进而确定隔振器橡胶材料的裂纹扩展速率及其裂纹扩展模型。基于建立的裂纹扩展模型,推导适用于哑铃试片的疲劳寿命预测模型。试制该型橡胶哑铃试片,并测试其疲劳寿命。通过对比哑铃试片实测寿命与预测寿命,验证变幅载荷下隔振器橡胶材料裂纹扩展模型的有效性。

燃料电池轿车驱动电机悬置的优化设计

通过试验对驱动电机单元进行了振动特性分析,评价了电机3个悬置的隔振性能;并在机械系统动力学分析软件(ADAMS)中建立驱动电机与副车架耦合动力学模型,分别计算了刚性副车架和柔性副车架悬置系统的模态,对比分析得出副车架柔性化后降低了悬置系统的模态频率。以电机振动的主要激励频率为输入,以传递到车身力最小为目标函数,对悬置的刚度阻尼参数进行了优化分析,优化后的悬置的隔振性能得到了改善,达到隔振的目的。

扭杆梁后桥结构轻量化分析

建立了Passat轿车扭杆梁后桥的精确有限元分析模型;提出以安全系数、静扭转刚度和一阶固有模态为轻量化分析的性能评价指标;利用三种材料,分别对提出的三种优化结构形式后桥方案进行轻量化优化分析,最后从性能指标、制造工艺、材料成本及减重效果几个方面综合分析出一种最优轻量化技术方案.

基于开裂能密度及裂纹扩展特性的橡胶隔振器疲劳特性预测

基于开裂能密度的连续介质力学参数及橡胶材料裂纹扩展特性(裂纹扩展速率与撕裂能之关系),获得橡胶部件多轴疲劳特性计算公式,并计算某汽车动力总成橡胶隔振器的疲劳特性。计算与试验对比表明,橡胶隔振器疲劳特性预测(寿命、开裂位置及开裂方向)与实测较一致。预测疲劳寿命分布在实测疲劳寿命的1/2倍分散因子内,满足工程疲劳寿命预测要求。提出的橡胶隔振器多轴疲劳特性预测方法,可用试验效率较高、投入较少的材料裂纹扩展试验代替耗时较多的材料疲劳破坏试验,不仅能为橡胶部件前期疲劳设计提供参考,亦能大幅缩短产品疲劳设计周期。

燃料电池轿车的室内噪声分析与预测

探讨了利用有限元法对燃料电池车整车车内噪声仿真分析计算的基本方法,包括乘坐室声学模态的分析、车身的结构模态计算以及整车结构声学耦合分析计算,并通过仿真分析找出了造成燃料电池轿车低频噪声大的原因。

基于流固耦合有限元仿真的液压悬置集总参数模型参数辨识

针对实验法辨识液压悬置集总参数周期长、成本高的实际工程问题,采用流固耦合有限元法辨识液压悬置的集总参数。根据液压悬置数模划分CAE网格,使用商业有限元软件ADINA进行了集总参数辨识,得到橡胶主簧静刚度、惯性通道液阻液感、上液室体积刚度等参数。将辨识到的参数代入现有液压悬置集总参数模型中仿真计算了动刚度、滞后角,能够与实测值吻合。此方法可用于液压悬置的前期设计及性能优化,缩短零件的研发周期并节省成本。

考虑连杆惯性参数的三缸发动机激励建模与分析

针对传统曲柄滑块简化方法无法准确计算三缸发动机振动激励的问题,提出了一种新的三缸发动机激励建模计算方法。考虑了连杆等部件的惯性参数,基于拉格朗日乘子法推导了三缸发动机振动激励的理论表达式,并代入了实车数据,计算了其激励后发现:三缸发动机在3个方向上都存在数量级相当的不平衡惯性力矩,而传统简化方法不会出现绕z轴的激励。建立考虑液压悬置频变特性的动力总成悬置系统仿真模型,分别将该方法和传统简化方法计算出的激励施加于仿真模型,计算了各悬置点的振动加速度响应。为间接验证激励计算准确性,进行了某三缸发动机样车怠速振动实验,测量了各悬置点振动加速度响应,与仿真值进行了对比,结果表明,考虑连杆等部件的惯性参数后,可得到更为准确的三缸发动机激励,可应用于计算精度要求较高的场合。

填充天然橡胶材料裂纹扩展模型的建模方法

填充天然橡胶材料疲劳裂纹扩模型是指裂纹扩展速率与撕裂能峰值之间的关系,它是用于橡胶减振元件疲劳寿命预测的重要模型。在裂纹扩展试验得到的填充天然橡胶材料裂纹扩展长度与循环次数的数据中,由于橡胶的应力软化现象,试验后期的部分数据不可用。为此,建立了数据处理方法,获得有效的裂纹扩展长度与循环次数数据。基于单轴拉伸载荷下填充天然橡胶材料最大应变能密度与最大应变满足幂函数关系的假设,建立了变幅加载工况下裂纹扩展长度与循环次数的数学模型和识别其模型参数的优化方法。在建立的裂纹扩展长度与循环次数模型的基础上,建立了裂纹扩展速率与撕裂能峰值关系的模型和确定模型中参数的数值方法。利用一组哑铃型试片的疲劳寿命实测数据,对建立的裂纹扩展速率模型进行了验证,证明了所建立模型的正确性。

燃料电池轿车驱动电机振动分析及其对室内噪声的影响

通过声振实验测量了燃料电池轿车不同匀速行驶工况下的车内噪声和主要零部件的振动状况,实验结果表明高速工况下驱动电机单元成为车内噪声的主要来源。并在ADAMS中建立了驱动电机与副车架刚柔耦合振动仿真模型,分析了柔性副车架对振动系统模态的影响。

动力总成悬置道路载荷谱采集与分析

介绍了动力总成悬置路谱的采集过程,以及悬置路谱基本处理和分析方法,研究了动力总成悬置载荷分布规律,分析了关键设计因素对载荷的影响,为后续项目悬置结构的选型和设计提供了依据。

基于DFSS的副车架衬套压出力优化设计

副车架衬套是连接副车架到车身的弹性元件,其压出力为关键性能之一。在某新车型副车架衬套的开发过程中,借助DFSS方法,考虑制造过程中噪声因素,优化设计副车架衬套和副车架套筒,并做压出力实验。实验结果表明:该优化设计满足压出力要求,并且有质量和经济性收益。通过DFSS分析,还提取了对副车架衬套压出力有影响的关键设计参数,对今后副车架衬套压出力调试具有重要的指导意义。

发动机主动悬置用电磁作动器非线性集总参数辨识

文章提出了一种用于识别电磁作动器等效刚度、线圈常数、电阻、电感和摩擦力等集总参数的试验方法。首先使用INSTRON动态材料试验机测量动子准静态下的输出力,通过电流、动子位置和作动力的关系辨识出等效刚度和线圈常数,根据动子在平衡位置的输出力和动子自重识别出摩擦力。然后将动子锁止,通入正弦交变电压,通过测量动子静止状态时的线圈电流和电压识别线圈电阻和电感。最后,为了验证文中辨识得到的集总参数的准确性,建立了电磁作动器的Matlab/Simulink数值仿真模型,仿真计算了定频激励下动子振动加速度,与试验值的对比结果显示:使用了文中辨识的集总参数后,仿真和试验值的主谐波幅值误差在15%以下。

不同超弹性本构模型和多维应力下开裂能密度的计算方法

橡胶隔振器的疲劳失效多属于大变形(有限变形)下的多轴疲劳问题。在多轴疲劳载荷下,有效用来驱动裂纹扩展的那部分应变能密度称为开裂能密度。基于开裂能密度和橡胶材料的裂纹扩展特性预测橡胶部件的疲劳寿命时,须计算在外载荷下橡胶部件的开裂能密度。为了由有限元软件ABAQUS默认输出的应变计算在有限变形下的开裂能密度,该文推导了不同超弹性本构模型下开裂能密度在主坐标系下的计算式和所需的积分方法。基于该文开裂能密度的计算方法,采用3次Ogden本构来描述大变形下橡胶材料的本构行为,计算分析了不同应变状态下开裂能密度的分布特点。通过分析计算得到的开裂能密度与应变能密度的关系,说明该文开裂能密度计算方法的准确性。最后将上述计算方法应用到橡胶隔振器的多轴疲劳寿命预测中。