扭振激勵下的車內(nèi)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及多級減振器參數(shù)設(shè)計.pdf

1、微型車以其體積小、操控靈活、價格低廉、實(shí)用性強(qiáng)、能耗小等優(yōu)點(diǎn)備受消費(fèi)者青睞。微型汽車自身特點(diǎn)、汽車的輕量化趨勢、人們對舒適性要求的增長和國家有關(guān)法規(guī)日趨嚴(yán)格等因素，使得微型車的振動噪聲問題越發(fā)被人們所重視，如前置后驅(qū)車上普遍存在的不明機(jī)理的車內(nèi)轟鳴聲問題，嚴(yán)重影響車輛的NVH性能，相關(guān)機(jī)理和控制方法亟待深入研究。
　　本文以某前置后驅(qū)式微型車為對象，對車內(nèi)轟鳴聲問題的產(chǎn)生原因和多級減振器設(shè)計方法做了深入研究。
　　針對傳感器

2、工作間隙變化引起的扭振測試誤差的量化計算問題，首先推導(dǎo)傳感器工作間隙變化情況下的統(tǒng)一形式的電壓和瞬時轉(zhuǎn)速表達(dá)式。然后闡明傳感器工作間隙變化引起瞬時轉(zhuǎn)速測量誤差的機(jī)理，并研究瞬時轉(zhuǎn)速誤差影響規(guī)律和特性。研究表明，通過瞬時轉(zhuǎn)速表達(dá)式可定量計算出誤差大小，得出了誤差信號的頻率特性，成功地解決了扭振實(shí)驗誤差定量計算問題。最后提出了基于最優(yōu)基準(zhǔn)電壓的調(diào)幅誤差消除方法，并進(jìn)行仿真驗證。
　　綜合運(yùn)用實(shí)驗、理論和仿真分析方法，對車內(nèi)轟鳴聲產(chǎn)生機(jī)

3、理進(jìn)行分析。首先，對整車進(jìn)行包含傳動系扭振、整車振動和車內(nèi)噪聲在內(nèi)的整車NVH實(shí)驗，綜合運(yùn)用傳遞路徑和模態(tài)實(shí)驗方法，分析引起車內(nèi)轟鳴聲的振動的激振力來源、傳遞路徑和峰值產(chǎn)生原因。將時頻相干分析方法，引入車內(nèi)噪聲研究中，用于定量評價傳動系扭振和車內(nèi)噪聲關(guān)聯(lián)程度的大小，進(jìn)一步驗證激振力傳遞路徑。然后，提出通過主減速器齒輪嚙合反力方式實(shí)現(xiàn)動力傳動系扭轉(zhuǎn)振動到整車振動的新耦合機(jī)理。最后，通過傳動系和整車耦合的多體動力學(xué)模型，證明傳動系扭轉(zhuǎn)激勵能

4、夠通過齒輪嚙合反力的方式加載于整車振動系統(tǒng)上，且該新耦合機(jī)理是整車振動系統(tǒng)激振力的主要來源。
　　針對單模態(tài)共振引起的振動問題，首先推導(dǎo)了單模態(tài)等效系統(tǒng)上安裝并聯(lián)和串聯(lián)多級減振器時的運(yùn)動方程，并求解得到主系統(tǒng)和減振器系統(tǒng)參數(shù)分離的無量綱化動力放大系數(shù)，研究了各減振器參數(shù)的大小和分布對動力放大系數(shù)的影響規(guī)律，對工程問題分析具有指導(dǎo)意義。然后用序列二次規(guī)劃(SQP)和人工篩選相結(jié)合的方法對多級減振器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計，得到包含級數(shù)的最優(yōu)減振

5、器參數(shù)。同時還用級數(shù)l=1的優(yōu)化結(jié)果與單級減振器動力放大系數(shù)解析表達(dá)式得到的最優(yōu)解對比，證明了推導(dǎo)的正確性。計算了安裝最優(yōu)減振器后的系統(tǒng)強(qiáng)迫振動響應(yīng)，結(jié)果表明，針對單模態(tài)的設(shè)計方法得到的多級減振器，減振效果優(yōu)于單級減振器。
　　針對具有寬頻帶和多目標(biāo)特性的車內(nèi)噪聲控制問題，首先提出用加裝傳動系扭振減振器方法實(shí)現(xiàn)車內(nèi)噪聲控制的新思路，并進(jìn)行了實(shí)驗分析，結(jié)果表明，該思路可行。推導(dǎo)基于響應(yīng)的任意連接點(diǎn)多級減振器系統(tǒng)的運(yùn)動方程和無量綱化的

6、動力放大系數(shù)。然后用序列二次規(guī)劃(SQP)和人工篩選相結(jié)合的方法對多級減振器進(jìn)行參數(shù)設(shè)計。同時討論了不同設(shè)計方法得到的多級減振器的作用頻帶，結(jié)果表明基于響應(yīng)的設(shè)計方法可用于解決寬頻帶振動控制問題。最后，建立多目標(biāo)優(yōu)化模型，運(yùn)用多目標(biāo)遺傳算法計算得到最優(yōu)多級減振器參數(shù)，使得各目標(biāo)都取得了良好的控制效果。
　　通過上述研究，扭振測試誤差的量化計算方法，為測試精度評估和標(biāo)準(zhǔn)制定提供了理論依據(jù)。發(fā)現(xiàn)的基于主減速器齒輪嚙合力的扭振和整車振動