发动机悬置振动分析及其参数优化设计-论文.docx

编号
毕 业 设 计（论文）
题目 发动机动力总成悬置振动分析及悬置参数优化设计

二级学院 机械工程学院
专 业 理论与应用力学
班 级
学生姓名 王 霄 学号
指导教师 郑光泽 职称 教 授
时 间 -
目 录
摘 要 4
Abstract 5
1 绪 论 6
本文研究目的及意义 6
国内外关于发动机动力总成悬置系统的研究现状 6
7
国内动力总成悬置系统研究的概况 9
本课题研究的主要内容 10
2 动力总成悬置的基本理论 12
动力总成隔振基本理论 12
12
发动机隔振设计的要求 12
作用在发动机动力总成上的激励力 13
动力总成悬置系统动力学模型的建立 14
发动机总成动力学模型 14
悬置橡胶垫的动力学模型 15
悬置橡胶垫的布置 16
动力总成悬置系统动力学模型的建立 19
动力总成悬置系统自由振动微分方程的建立 19
自然频率和振型的解法 25
发动机悬置系统解耦理论 26
弹性中心法 26
刚度矩阵解耦法 27
能量法解耦 27
本章小结 28
3 动力总成悬置系统振动特性的计算与分析 30
某型发动机动力总成悬置系统参数 30
MATLAB中动力总成悬置系统固有特性的计算结果 31
Adams中动力总成虚拟样机模型的建立 32
33
本章小结 34
4 动力总成悬置系统优化设计与分析 36
最优化组合设计 36
动力总成悬置系统的优化模型 37
设计变量 37
优化目标 37
约束条件 38
优化结果 39
动力总成固有特性优化结果 39
本章小结 40
5 总结 41
总结 41
参考文献 42
文献综述 44
摘 要
发动机振动是汽车的主要振动激励源之一，对汽车的乘坐舒适性有很大的影响。设计合理的汽车动力总成悬置系统可以明显地降低汽车动力总成和车体的振动。这样不但可以改善汽车的乘坐舒适性，而且还可以延长发动机与其它部件的使用寿命。
本文利用数学软件 MATLAB 和动力学分析软件 ADAMS 对某款汽车的发动机动力总成悬置系统做了分析与优化。主要做了如下的工作：
1．通过查找和阅读大量的相关文献，了解了国内外对研究动力总成悬置元件、悬置系统优化设计状况。同时了解了汽车发动机动力总成悬置系统设计的理论与方法。
2．根据所确定的研究对象，收集分析了该发动机及其悬置系统相关的实验数据和技术资料，为之后的分析做准备。
3．根据发动机动力总成悬置系统的设计原理和悬置系统优化设计理论，建立了发动机悬置振动分析的动力学模型，然后利用 MATLAB 编写该悬置系统的分析计算程序，即 M 文件，从而为进一步的优化设计做好准备。并且利用 MATLAB 进行编程计算，初步分析了分析悬置动态特性对动力总成振动的影响。
4．根据动力总成的测试参数，在 ADAMS 里面建立了该发动机动力总成悬置系统的六自由度模型。此模型计算结果与 MATLAB 程序的计算结果的一致性，说明两个模型的正确性。
5．利用 MATLAB 进行编程对此发动机悬置系统进行了优化，并说明优化结果的正确性和可信性。
关键词：发动机悬置系统 振动分析 能量解耦 优化
Abstract
Engine is one of the vibration sources in vehicle, which may affects the comfort of the passengers apparently. The vibration of vehicle body and powertrain can be reduced in