面向多层级目标的汽车前围声学包优化研究

为了研究汽车声学包设计参数对其多性能目标的影响,首先,改进了传统的深度信念网络(DBNs)方法,并提出SVR-DBNs (support vector regression-deep belief networks)模型,提升了模型映射的准确度;其次,从车辆噪声传递关系与层级目标分解角度出发,提出了一种多层级目标预测与分析方法;最后,将所提方法应用于具体车型的前围声学包性能、重量与成本多目标预测与优化分析.研究结果表明:SVR-DBNs方法对前围声学包性能、重量与成本目标预测准确度均在0.975以上,优于传统的反向传播神经网络(BPNN)、SVR与DBNs模型;基于SVR-DBNs模型的优化结果与实测结果接近,两者加权目标相对误差为1.09%(平均传递损失(MTL)、重量和成本相对误差绝对值分别为1.44%、1.04%与0.71%),优化后的实测结果较前围声学包原始状态性能、重量和成本分别提升了5.51%、9.01%与4.40%.

汽车用金属材料在高应变速率下响应特性的研究进展

基于轻量化和安全性的要求,对汽车用金属材料在高应变速率下的响应特性进行了大量的研究;对高应变速率下的试验设备、试验方法、试验数据处理方法及描述材料响应特性的本构方程等方面的研究进展进行了综述;总结了高强度钢和先进高强度钢在高应变速率下的响应特性、拟合的本构方程以及组织演变规律;介绍了典型铝合金和镁合金在高应变速率下的响应特性,提出了考虑温度和热激活能影响的描述铝合金和镁合金在高应变速率下流变特性的本构方程;对高应变速率下汽车用金属材料响应特性的试验设备、试验方法和研究方向等提出了一些建议。

汽车发电机电磁干扰形成机理及测试技术研究

发电机是汽车电源系统的重要组成部分,其电磁兼容性能对车内电器设备的正常工作状态有着重要影响。在对汽车发电机电磁干扰(EMI)形成机理进行研究的基础之上,通过搭建试验台架,对其EMI特性进行了测试和分析。本文对于汽车发电机的电磁兼容性(EMC)研究具有一定的参考意义。

汽车发动机半主动悬置动特性建模与试验研究

汽车半主动悬置是中高级轿车和SUV提高舒适性的关键技术。针对两种不同类型的结构参数控制式半主动悬置,分别建立了集总参数模型,综合使用试验法和遗传算法对相关集总参数进行了辨识,分析了两种不同半主动悬置的动特性,试验验证了集总参数建模及辨识方法的正确性,为半主动悬置的选型设计、优化及性能预测分析提供设计方法和手段。

汽车怠速方向盘振动控制研究

在分析汽车怠速工况下方向盘振动产生机理基础上,针对某款AT轿车怠速开空调时方向盘振动过大的问题,分别对激励源、主要传递路径及转向系统模态进行分析。得出驱动轴传递力偏大及方向盘固有频率与发动机激励频率耦合是导致该车怠速工况方向盘振动大的主要原因。在此基础上,提出并实施发动机怠速目标转速降低50 r/min、驱动轴万向节节型由DO型改为GI型及转向柱结构加强三个方案,有效降低驱动轴传递力及提高转向系统固有频率,使该车方向盘怠速振动得到有效控制。

汽车后视镜气动噪声优化研究

针对某车型外后视镜气动噪声问题,提出了一种基于车外流场计算的气动噪声快速优化方法,并进行了相应的试验验证。在非定常数值模拟中,采用分离涡模拟与计算气动声学相结合的方法,对后视镜侧窗表面气动噪声进行了分析。结果表明,优化后侧窗表面气动噪声源强度在各频段明显减弱,各监测点声压级降低。道路试验验证结果表明,优化后各频段车内噪声也明显改善,后视镜气动噪声问题消失。实车道路测试结果表明,基于外流场数值模拟的气动噪声优化方法可行、合理,外流场数值模拟可为造型初期车内气动噪声优化提供有效指导,降低车型开发成本与周期。

汽车车内风噪频率特性的风洞试验研究

为研究汽车车身主要部件对风噪贡献量大小及频率特性规律,以便进行风噪快速改进设计,对某款5座SUV、某款7座SUV、某款轿车在同济大学整车气动声学风洞内进行了车内风噪试验研究。重点总结了不同车型车身主要部件对车内风噪贡献量大小及频率特性分布规律,同时利用试验手段进行了验证。结果表明,车身表面的段差、分缝缝隙、密封系统零部件对车内风噪普遍具有明显的贡献量,而且均分布在特定频段。这些规律可为不同车型在开发过程中解决风噪问题提供指导方向。

汽车刮水电动机电磁骚扰测试及抑制方法研究

刮水电动机是汽车上的重要电器部件,是汽车内的主要电磁骚扰源之一。在研究刮水电动机结构、工作原理和电磁骚扰形成机理的基础之上,对其电磁骚扰特性进行测试和分析,并提出抑制其电磁骚扰的方法。对于汽车电动机类产品的电磁兼容研究具有一定的参考意义。

基于分段威布尔分布模型的汽车高里程可靠性灰色理论预测研究

针对汽车高里程可靠性需要较长的市场验证周期,根据故障浴盆曲线和汽车三包特点,提出了利用三包数据对汽车高里程可靠性水平进行预测的方法。在三包数据预处理的基础上建立分段的威布尔分布模型,通过灰色理论GM (1, 1)对威布尔分布模型的可靠性水平进行分析和预测,最后以某车型的三包维修等数据为例,通过模型拟合误差和预测方法误差验证了该模型和方法的可行性和有效性,能够为后续汽车高里程可靠性改进提供分析基础。

电动汽车开关电源电磁兼容优化设计方法

针对电力电子设备严重的电磁兼容问题,分析得出功率器件对地的寄生电容是影响共模干扰传播的主要因素,采用有限元法和静电场原理建立了寄生参数的计算模型,并推导出了计算方法,通过基于控制寄生参数大小的方法提出了变换器系统电磁干扰的优化设计方法。实验结果表明,通过增大功率器件导热片与散热器之间导热硅脂的厚度,能够增大开关器件对地的寄生阻抗,使得传播到变换器电源线上的电磁干扰降低,从而提高变换器系统的电磁兼容性。

基于PolyMAX的声固耦合模态试验研究

白车身的结构模态频率和模态振型反映了汽车车身结构的固有特性,对车内噪声有重要影响。车内空腔跟车身结构一样,同样拥有模态频率和模态振型。采用LMS数据采集系统对某国产SUV进行车内空腔声学模态试验。首先基于传声器阵列的方法获取响应点的信号,然后利用PolyMAX方法提取声学模态频率及振型。将声学模态频率与白车身结构模态频率进行对比分析,结果表明:车内空腔的第一、二阶声学模态分别跟白车身的第四、十阶结构模态有很强的耦合。最后通过实车测试验证了声固耦合共振时低频轰鸣的存在。可以在关键部件增加板厚、顶盖和地板附加阻尼层、顶盖加加强筋等方式改变车身结构的局部模态来破坏车身结构模态和声腔模态的强耦合状态,降低车内的低频轰鸣声。

汽车发动机半主动悬置多目标结构优化设计

针对一种控制节流孔式双模式半主动悬置,建立其集总参数模型,通过灵敏度分析确定优化变量,以软硬模式所处区间力传递率最小为优化目标,采用改进型非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对其集总参数进行优化,并将优化后的集总参数转化为悬置结构设计参数。仿真和试验结果均表明,优化后的半主动悬置在目标区间内具有较低的力传递率,该研究对高性能半主动悬置样件的开发和优化设计具有重要的理论指导意义。

带凹角矩形截面高层建筑风荷载体型系数研究

采用CFD技术,对典型带凹角矩形截面高层建筑在群体建筑干扰环境下的平均风荷载进行数值模拟研究。首先对CAARC标准模型进行了数值模拟,以验证本文计算方法及参数设置等的合理性。然后基于两个风向角下的数值模拟结果,分析了该建筑物主塔楼表面上各区域体型系数的分布特征,并与我国荷载规范和文献中风洞试验给出的值进行了比较;同时,还计算了顺风向风荷载。研究发现,迎风侧凹角处的体型系数会出现较大的负值,与规范取值差别较大,这也将使得计算出的结构顺风向风荷载明显降低,造成该结果的主要原因是在迎风侧凹角处产生了较强烈的分离流和漩涡。除了气动外形以外,周边建筑的干扰也会对体型系数分布造成不可忽视的影响。

基于遗传算法的汽车磁流变减振器多目标优化

为满足汽车半主动悬架系统的功能需求,宜设计具有大阻尼力调节范围、低能耗、响应迅速的磁流变减振器。本文中分别以磁流变减振器线圈耗能功率和响应时间为目标函数,以输出阻尼力和磁流变减振器阻尼通道处磁感应强度为约束条件,建立了磁流变减振器多目标优化模型,采用带精英策略的非支配排序遗传算法,获得了磁流变减振器多目标优化的最优Pareto解集。结果表明:多目标优化不仅能满足阻尼力可调范围的工程需求,且线圈功率损耗大大减小,响应时间明显缩短,为汽车磁流变减振器的结构优化提供了有效方法。。

含摩擦与间隙的失谐叶盘系统振动局部化研究

针对叶片榫头与轮盘榫槽连接处间隙及摩擦,基于叶盘结构典型集中参数模型,建立含干摩擦、间隙的非线性动力学方程,研究失谐叶盘系统振动局部化。在叶身刚度随机失谐下分析叶盘系统对不同耦合刚度的固有特性及共振响应。结果表明,非线性谐调叶盘系统亦出现振动局部化现象。利用振幅放大系数对线性、非线性失谐叶盘系统振动响应局部化研究,振幅放大系数呈失谐阈值现象,且非线性干摩擦、间隙作用会降低失谐系统振动响应局部化程度。而谐调叶盘系统非线性振动研究表明,随气流激励力频率变化,系统呈非简谐单周期运动、多周期谐波运动、混沌运动等多种动力学行为。失谐因素存在会使非线性失谐叶盘系统动力学行为更复杂。

基于统计矩理论的框架结构检测技术研究

本文以单自由体系推导的统计矩理论为基础,提出一种利用融合位移四阶矩和加速度八阶矩作为损伤指标,结合模型修正对框架结构进行检测的方法。基于理论分析,先通过某12层标准框架结构数值模拟模型,对两个不同损伤指标并考虑一定的环境噪声的不同损伤情况进行分析对比,发现提出的损伤指标更适合于框架结构的损伤检测。然后通过振动台试验数据对建立的理论分析模型进行模型验证,选取了3个典型工况,即无损工况、第1次出现裂缝工况以及典型裂缝加剧工况对提出的指标及其损伤检测方法进行研究,通过与实测报告对比分析,其结果表明该方法对框架结构的损伤检测是可行和有效的。

隔板缝隙对抗性消声器声学性能影响的试验研究

采用试验方法研究隔板缝隙对消声器声学性能的影响,结果表明,隔板缝隙对扩张式消声器影响不大,但将提高共振式消声器共振频率。分析其原因是由于隔板缝隙的存在,增大了等效旁支管的总横截面,因而减小了其声质量,提高了系统的固有频率;而加长隔板翻边的长度,使旁支管的长度变长,声质量增大,共振频率降低,因而可部分抵消缝隙的负面影响。

动力总成NVH分析中齿轮啮合特性研究

研究动力总成中部分齿轮的啮合特性,及其对NVH的影响,介绍了发动机启动电机传动齿轮和变速器齿轮的啮合特性。分析启动电机传动齿轮重合度,通过提高重合度,解决电机传动噪声问题和提高齿轮寿命,噪声试验表明,声品质有所改善;同时,研究了变速器齿轮的啮合动刚度,通过分析单对齿轮刚度和啮合线长度变化,快速得到随时间变化的齿轮啮合变刚度,并形成齿轮啮合动刚度计算标准方法,开发相应计算程序,大幅提高了工作效率,该方法的特点是计算简单、高效以及能得到随啮合转角变化的齿轮啮合刚度。

CFD技术在汽车车身设计中的应用

从汽车空气动力学分析中常见的局部问题着手,探讨了CFD计算对车身设计的辅助作用,描述了发动机舱进气散热性能评估、空调进风效率评估、A柱局部修改、后视镜风噪预估、后扰流板及前保险杠优化分析等。通过这些局部细节来考察车身设计,可以为车身空气动力学分析提供工程参考。

汽车组合仪表的电磁干扰特性分析与优化

组合仪表是汽车非常重要的组成部件,其电磁兼容性直接影响着车辆驾驶的舒适性和安全性。在研究汽车仪表电磁兼容测试方法的基础上,对抑制其电磁骚扰(Electromagnetic Interference,EMI)和提高抗扰性进行了研究和分析,对于汽车仪表系统的电磁兼容研究具有一定的参考意义。