基于整车模型的混合模式磁流变悬置结构优化方法研究

来源 :重庆交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kamomoo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着汽车工业的发展和人们消费能力的提升,汽车成了人们常用的出行工具,但是汽车的大量使用,给自然环境带来巨大压力。为响应国家节能减排政策,汽车轻量化得到重视与发展,然而,汽车在轻量化的同时,也给汽车带来更多振动和噪声问题。发动机悬置不仅可以改善车内振动噪声问题,提高汽车乘坐舒适性,还能有效保护动力总成,提高发动机使用寿命。因此,为适应汽车轻量化技术的发展,开发性能卓越的悬置,成为改善车辆NVH品质的迫切需求。半主动液压悬置隔振效果较理想,并且其结构相对较简单,耗能低,已经在高级乘用车上实现应用。研究动力总成半主动悬置对于车辆的NVH性能的提高由有重要意义。磁流变液作为新型智能材料,其粘度随外加磁场迅速变化,可实现力或力矩的传递以及振动能量的耗散。因此,具有可控制性能、能耗低、反应快等特点的磁流变悬置可应用于汽车动力总成隔振,在动态性能上,磁流变悬置不仅更能满足动力总成对隔振的要求,还能够克服传统悬置存在的不足,实现真正意义上的宽频隔振。本文主要内容如下:(1)阐述了磁流变悬置的结构设计、动力学模型的建立以及悬置单体和系统优化的国内外研究现状,针对目前结构设计和优化方法存在的部分问题,提出本文的主要研究内容;(2)阐述了磁流变液和动力总成悬置的工作原理,设计了具有挤压模式和剪切模式的混合模式磁流变悬置,并对其结构和工作原理进行了说明。根据流体理论,推导了悬置阻尼通道内磁流变液在挤压剪切混合工作模式下的输出阻尼力,忽略橡胶主簧的弹性恢复力,建立了挤压剪切混合模式磁流变悬置动力学模型,并加工悬置样件对其进行试验验证。(3)基于ANSYS APDL磁路仿真分析,对挤压剪切混合模式磁流变悬置的内部结构参数和外部激励条件与阻尼通道内磁感应强度的影响规律进行研究,进一步,根据挤压剪切混合模式磁流变悬置动力学模型得出结构参数和激励条件对悬置阻尼通道输出阻尼力的影响规律。(4)考虑挤压剪切混合模式磁流变悬置动力学模型,基于MATLAB/Simulink搭建了整车10自由度动力学模型,对直列式四缸发动机的振动激励和路面冲击激励对车辆的振动影响进行了分析,并提取座椅导轨处在过减速带、匀速行驶和启停工况下的时频特征。(5)针对基于整车模型的悬置系统的优化,其优化结果并不能指导悬置本体的结构设计的缺点,利用ISIGHT、ANSYS/APDL以及MATLAB/Simulink软件搭建了协同仿真优化平台。以座椅导轨处的时频特征为目标对磁流变悬置的结构参数进行灵敏度分析,进一步对结构参数进行时域多目标优化和频域多目标优化,通过仿真对比分析,结果表明,基于整车模型的悬置磁路结构优化隔振效果更好。
其他文献
由于化石燃料的储量有限以及燃料排放相关的环境问题,汽车行业正在朝轻量化方向发展,以减少燃料消耗。而镁合金的使用可以在满足汽车结构强度的前提下显著地减轻汽车的重量,并且还具有巨大的回收潜力,因而很有希望解决环境污染和资源匮乏等问题。但不幸的是,镁合金具有很高的化学活性,即使在室温下也很容易被腐蚀,使其镁合金在实际应用中受到诸多限制。所以,当务之急是寻找一种防护涂层来提高镁合金的耐蚀性能,从而扩大镁合
屈曲约束支撑(Buckling-restrained braces,BRBs)作为一种金属耗能元件,不仅起到普通支撑的作用,而且滞回行为稳定,耗能强,低周疲劳性好。近年来,屈曲约束支撑逐渐成为桥梁工程减震的热点,有很好的发展潜力和应用前景。为了满足桥梁抗震变形大的特点,屈曲约束支撑需要增大有效屈服长度,同时满足耗能性强的要求,结合理论分析,本文提出一种长行程屈曲约束支撑,在支撑总尺寸不变的情况下,
在我国半干寒地区,区域降雨量少且多集中于夏季,受冻融循环作用等外部环境因素和人类工程活动的影响,公路在长期运营过程中出现了各种严重病害,影响行车安全性和舒适性。针对半干寒地区病害特点,分析其病害机理并研究控制措施,对保证公路长期安全运营,是非常有必要的。论文依托于国家重点研发计划项目“红层地区典型地质灾害失稳机理与新型防治方法技术研究”,以“鄂尔多斯市某运营公路路面沉陷专项治理工程”为实例,在前期
随着人们对环境污染问题越来越关注,镁合金材料成为了降低能耗,保护环境、可持续发展的新型材料,镁合金板料的成形工艺种类也变得越来越广泛。单点渐进成形技术是一种新型的板料成形工艺,作为一种无模或只需使用简单模具的成形技术,弥补了冲压成形技术在制造模具过程中的生产周期长、制造成本高和制件精度不高的缺点,能在短间内制作不同形状的制件,适合个性化生产制件和小批量柔性的生产。因此,镁合金板的单点渐进成形工艺得
随着相关技术和理论的发展,使得桥梁结构形式越来越新颖,但同时也提高了施工难度。本文所依托的工程,采用了提篮拱和大矢跨比的结构形式,造成施工的难度大大增加。使得本桥大拱的施工方案从最初的缆索吊装法,到原位支架拼装法,最后采用中拱段低位拼装结合整体提升法施工,前后历时一年多,造成施工工期和成本大大增加。因此本文综合考虑各个因素对比研究,确定出最优的施工方案。之后针对其中运用的一些关键性问题进行研究,保
钢波纹管廊具有受力性能优、施工时间短、造价低、环保性能好等优点,其良好的吸能特性能在很大程度上缓解荷载在结构上引发的应力集中现象,在我国各领域工程中得到广泛应用。同时,钢波纹综合管廊一旦因地基土质较软或承载力不足而发生地基沉降,将会引发较多的次生危害。目前针对管廊研究主要集中于以排水沟等跨径较小的钢波纹管为主,而对于断面较大的综合性地下管廊的研究却相对较少。我国地下综合管廊、道路及相关领域对钢波纹
目前,对沥青性能的研究主要通过实验手段进行宏观的评价,这些手段无法从分子层面解释沥青性能与微观结构之间的联系。因此,本文利用分子模拟手段,通过建立沥青模型的化学分子式,从微观层面对沥青的性能进行了研究。本文首先分析目前提出的重油和沥青分子模型发现,在进行分子模拟时,多分子体系下的沥青模型得到结果相对于单分子体系更加准确。在利用分子模拟技术研究沥青力学性能,自愈合,再生性能等方面主要使用四组分沥青模
快速热循环注塑成型新技术(Rapid Heat Cycle Molding,RHCM)是一种基于传统注塑成型(Conventional Injection Molding,CIM)发展而来的特殊成型技术,具有节能、环保、高效等成型优势,可以很大程度提高产品的成型质量。RHCM技术采用快速动态模温控制技术,相比于CIM注塑其工艺要求更加严苛,制品一般更易出现翘曲变形和缩痕缺陷。为充分发挥RHCM技术
集料颗粒主要是借助于颚式、圆锥式、反击式破碎机等破碎机械设备,经过一系列的加工工艺破碎而成,是道路、矿山、建筑等工程施工中重要的基础材料。集料颗粒形态取决于破碎机械设备的结构和加工母岩的物理特性,如果骨料中针片状颗粒占比大时,会影响到如沥青混合料内部结构的抗压、水稳等性能。传统的针片状颗粒的检测通常是人工检测,效率低且受检测人员主观操作等影响,数字图像处理技术作为一种新兴的技术,可以实现快速采集和
课题来源于国家自然科学基金项目“人字行星齿轮传动瞬态接触特性与抗胶合承载研究”(项目批准号:51975078)及国家重点研发计划项目子项目“齿轮服役性能退化机制与寿命预估”(项目批准号:2018YFB2001302)。人字行星齿轮传动作为一种新型的高功率密度传动系统,相较于直齿和斜齿行星传动具有更高的承载性能和更低的轴向冲击载荷,且具有传动平稳和结构紧凑等性能,被用于矿山设备、航空、舰船传动等重大