转向系统是决定汽车行驶方向的核心系统,是汽车行驶的生命线,而方向盘是与驾驶员直接接触的转向系统关键零部件,其振动水平常被作为评价汽车舒适性与安全性的关键性指标。过度的方向盘振动不仅会引起驾驶员身体方面的健康问题,而且还会造成交通安全的事故问题。随着时代的发展,客户对汽车舒适性和安全性的追求愈加强烈,方向盘怠速振动问题变得更加尖锐,常常成为客户拒绝提车的关键性理由,亦成为了困扰设计人员的主要问题之一。为解决怠速工况下方向盘抖动异常问题,本文以方向盘为信域点,提出一种基于信域点关联振动路径分析的信域指标分解方法。综合考虑除转向系统外各分解子系统对信域点处的影响效应,并以信域点振动水平在怠速转速范围内的最优化为研究目标,实现方向盘振动水平在整车全局角度上的最优控制,从而提升方向盘振动诊断与控制分析的简易性和高效性。主要内容包括:(1)理论研究。基于信域指标分解法的实施流程和分析机理,建立整车层和关键子系统层的优化数学模型,从避频隔振和吸振优化方向提出和确定方向盘怠速振动控制指标和设计准则。(2)基于信域指标分解法的混合建模方法研究。研究刚柔耦合多体动力学理论,确立实施方法的信域点,分析与信域点关联的振动传递路径,得到路径上关键子系统的结构特征。联合多种软件(Hypermesh有限元软件、Adams/car多体模型仿真软件和Adams/Flex柔性体处理软件等)建立各关键系统的柔性体模型,探测子系统结构的模态信息,结合其它子系统组成整车刚柔耦合模型,完成刚柔子系统模型的参数对标。(3)怠速试验实施与虚拟特征激励源系统建立。参考怠速试验实施步骤和驱动条件,逆向采集动力总成悬置上的实测振动信号并在仿真模型对应位置上进行反向驱动,在误差可接受范围内寻找信域点的共振特征。利用激励源激发共振特征的信号激励机理,建立等效共振特征激励源模型,实施遍历转速下的扫频实验,验证信域点上实测和仿真模拟响应特征的一致性。对比信域点多条分支传递路径断开后在信域点处的响应强度变化,辨识出影响信域点振动强度的主要振动传递分支路径。(4)基于信域指标分解设计准则的分解层系统优化分析。按照“激励源-传递路径-信域点”的传递方向,参考确立的信域指标分解准则,在避频隔振和减振方向上分别对各关键子系统层进行适应性改进优化分析,同时观测各层关键子系统优化改进对信域点处的影响效应,最终通过各方案效果筛选实现整车层上信域点响应最佳设计。