基于动刚度实验的发动机悬置系统计算模型及模态验证

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基于悬置支架动刚度分析的整车NVH性能分析及改进

基于悬置⽀架动刚度分析的整车NVH性能分析及改进[摘要]动刚度指标是动⼒总成悬置⽀架等底盘零件NVH性能评价体系中的重要考核内容，基于有限元分析⽅法, 利⽤Altair RADIOSS软件的模态频率响应⽅法对悬置⽀架关键点的动态特性进⾏分析，可以得到相关零件的动刚度曲线。

通过对关键点进⾏动刚度分析,可以为车辆NVH性能改进提供理论参考，缩短开发周期和降低开发成本，对于提⾼车辆NVH性能设计⽔平具有重要的意义。

[关键词]悬置⽀架动刚度频率响应NVH【Abstract】The index of dynamic stiffness is theimportant assessment for the performance evaluation system of the chass pratssuch as powertrain mount bracket, based on method offinite element analysis,the modal frequency response method of Altair RADIOSS software isused toanalysis the dynamic characteristic of the critical points of the mount bracket.Dynamicstiffness analysis is done through the critical points ,it can providethe theoretical reference forthe vehicle NVH performance, shorten thedevelopment cycle and reduce development costs. Ithas the great significancefor improving the design capability of vehicle NVH performance. [Keywords] Mountingbracket;Dynamic stiffness;Frequency response;NVH1 引⾔随着消费者收⼊⽔平的提⾼，对汽车产品的舒适性需求越来越⾼,从⽽导致了在整车开发中对影响舒适性指标的振动噪声提出了更⾼的设计要求。

动力总成悬置系统刚体模态参数的试验与计算

动力总成悬置系统刚体模态参数的试验与计算宋向荣;李建康;郑立辉【摘要】为研究动力总成悬置系统的动力特性,为悬置元件的设计和优化提供依据,进行了悬置系统怠速工况的运行模态测试和理论计算.首先测试了悬置元件的动刚度、静刚度、阻尼等参数,建立了Matlab计算模型,进行刚体模态计算.结果表明,怠速工况下采用悬置元件动刚度的计算结果与运行模态结果吻合,动力总成悬置系统的刚体模态参数不适宜在实验室环境下测试.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2010(027)004【总页数】4页(P31-34)【关键词】动力总成悬置系统;刚体模态参数;动刚度;运行模态分析【作者】宋向荣;李建康;郑立辉【作者单位】江苏大学理学院,工程力学系,江苏,镇江,212013;江苏科技大学船海学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学船海学院,江苏,镇江,212003;江苏科技大学船海学院,江苏,镇江,212003【正文语种】中文【中图分类】U468.33随着汽车功率的加大,发动机是影响汽车乘坐舒适性的不可忽视的重要激振源。

动力总成悬置系统是发动机隔振性能的关键环节,悬置元件的动力学特性直接影响隔振效果。

研究动力总成悬置系统的刚体模态参数,对于悬置系统的隔振性能及悬置元件参数设计和优化具有重要的参考价值。

常用的悬置元件有橡胶悬置和液压悬置两种,其动力学特性具有很强的非线性,其设计要求低频时具有大刚度和大阻尼性质,而高频时要小刚度和小阻尼。

因此不同工作频率下,悬置系统的动态特性会有不同,在实验室环境下的模态测试不能完全反映其动态特性。

本文以怠速工况为例,研究了某轿车动力总成悬置系统的运行工况下的刚体模态参数。

实验测试了悬置元件的动刚度、静刚度、阻尼等参数,采用matlab进行刚体模态计算。

结果表明,怠速工况下采用悬置元件动刚度的计算结果与运行模态结果吻合,动力总成悬置系统的刚体模态参数不适宜在实验室环境下测试。

本文的方法和结论对汽车动力总成悬置元件的设计和性能测试具有重要的实用价值。

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析
李建康;郑立辉;宋向荣
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2009(031)005
【摘要】建立了基于悬置元件怠速工况下动刚度的发动机悬置系统MATLAB力学模型.同时由LMS实验模态分析系统测得了发动机实际工况下的运行模态参数,并以模态置信度对其进行了验证.与静刚度模型相比,以悬置元件动刚度建立的模型,其动态参数与运行模态参数更为接近,表明动刚度模型能更好地模拟悬置系统实际工况下的动态特性.
【总页数】5页(P457-461)
【作者】李建康;郑立辉;宋向荣
【作者单位】江苏大学理学院工程力学系,镇江,212013;江苏大学理学院工程力学系,镇江,212013;江苏大学理学院工程力学系,镇江,212013
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.基于模态分析理论的结合部动刚度辨识 [J], 董冠华;殷勤;刘蕴;殷国富
2.副车架计算模态分析中衬套动刚度的当量方法 [J], 苏瑞强;丁渭平;杨明亮;申超;高思奇;王守健
3.基于动刚度实验的发动机悬置系统计算模型及模态验证 [J], 宋向荣;靳永军;李建康;郑立辉
4.悬置系统动刚度对整车NVH性能的影响和优化 [J], 任爽;宫振兴;苏少博
5.基于模态分析及动刚度优化的低噪声正时罩设计 [J], 李林洁;毕嵘;张良良;韦静思;占文锋
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赛车发动机悬置系统动刚度分析

赛车发动机悬置系统动刚度分析赛车发动机悬置系统动刚度分析【摘要】：在设计开发新的汽车过程中，汽车的安全性和舒适性越来越受到重视。

发动机主要是通过发动机悬置与车身相连接的，发动机悬置是发动机传递振动和噪声到车身的主要路径。

赛车的速度比一般的民用车高，速度越快意味着在发动机振动越明显，越容易引发车架与发动机共振。

因此，对发动机悬置动刚度分析可以验证结构的疲劳寿命，保护动力总成。

回顾汽车动刚度分析的研究现状，使用仿真数据对汽车的刚度进行分析并与目标值进行对比已成为汽车设计工作的一个趋势。

本课题将运用有限元数值模拟技术，分析对比不同发动机悬置的刚度性能，选择合适的发动机悬置系统，从而提高发动机悬置系统的动力特性和寿命。

这样的研究工作将具有一定的借鉴和参考价值。

【关键词】：方程式赛车，悬置系统，动刚度，有限元1 Formula SAE_China简介中国大学生方程式汽车大赛(简称“FSAE”)是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。

各参赛车队按照赛事规则和赛车制造标准，在一年的时间内自行设计和制造出一辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。

目的是培养学生的设计制造能力、成本控制能力和团队沟通协作能力，使学生能够尽快适应企业需求，为企业挑选优秀适用人才提供平台;同时通过活动创造学术竞争氛围，为院校间的交流提供一个平台，进而推动学科建设的提升。

在比赛过程中，参赛队员能充分将所学的理论知识运用于实践中。

同时，还学习到组织管理、市场营销、物流运输、汽车运动等多方面知识，培养了良好的人际沟通能力和团队合作精神，成为符合社会需求的全面人才。

2 国内外研究现状2.1 赛车悬置系统2.1 结构要求一般情况下赛车的悬置系统必须满足的要求：动力总成的重量尽可能的均匀分配在每个悬置点上;承受赛车行驶过程中作用于动力总成上的动态力，例如赛车加速或减速时，在动力总成上会产生的纵向动态力;赛车转向时，动力总成承受的横向动态力;承受动力总成产生的往复惯性力及力矩;隔离由于发动机激励而引起的车架的振动;隔离轮胎经过路肩引起的车身振动传递到动力总成2.2 悬置系统研究现状赛车的设计向着提高发动机功率和轻量化的方向发展,采用新型高强度轻质材料和轻量化的设计，让赛车的整车质量不断下降。

发动机悬置系统动力学仿真与模态试验验证

发动机悬置系统动力学仿真与模态试验验证宗德媛，朱炯，张志军，仇培涛（徐州工程学院土木学院，江苏徐州 221000）［摘要］发动机作为高空作业平台振动的主要激励源，对高空作业时的平稳性、安全性有很大影响。

性能良好的悬置系统能有效的隔离发动机的激励振动，切断振动向车架、车身的传递路径。

良好的悬置匹配还能起到整车减振降噪的作用，提高作业平台的平稳性、安全性。

本文采用Adams软件建立了发动机悬置系统的六自由度动力学仿真模型，将Adams/View与Adams/Vibration模块联合，对原动力系统进行了模态仿真分析。

同时在发动机测试台架各悬置点上布置振动加速度传感器，进行模态试验，检测动力总成的实际振动情况。

最后，将Adams动力学仿真结果与刚体模态试验结果进行对比，分析验证了所建虚拟样机模型的合理性。

［关键词］悬置系统；隔振；Adams；模态试验［中图分类号］U263.14 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2019）02-0076-05Dynamics simulation and modal test verification of powertrain mounting system ZONG De-yuan，ZHU Jiong，ZHANG Zhi-jun，QIU Pei-tao随着工程机械行业技术的不断发展和提高，人们对工程车辆的安全性、舒适性、噪声品质，都提出了更高要求。

发动机悬置系统作为高空作业平台振动的关键子系统，其振动的传递特性对高空作业时平台平稳性和安全性有很大影响［1］。

发动机悬置系统参数的匹配是否合理，直接关系着整机的振动、噪声水平，而提高平台作业平稳性、安全性，同时还可以提高发动机动力总成工作的可靠性，避免发动机总成零部件及其零部件因振动造成的过早损坏［2］。

因而发动机悬置系统的合理匹配设计越来越受到广泛的重视，如何更有效的进行隔振已成为各类工程机械设计研发的重要课题。

发动机悬置设计中的动、静刚度参数研究

维普资讯
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设计・算・究・计研
发动机悬置设计中的动、刚度参数研究静
刘祖斌刘英杰
（国第一汽车集团公司技术中心）中
【要】对发动机动力总成悬置的动、刚度参数及其在悬置匹配中的应用技术进行理论和试验分析的基础摘在静上，出了动力总成悬置匹配计算中关于动、刚度的选取原则：算静变形时采用静刚度；算刚体模态时采用动提静计计刚度；算动力总成关键点位移量时宜动、刚度同时采用。指出，同承载状态下动刚度值主要受频率、载荷和计静不预
Ａ（）２
响计算和分析的准确性。文在进行大量试验、本计算
及理论分析的基础上，对悬置动、刚度参数选用提静出了一些见解，设计人员和质量控制人员参考。供
式中，为动态力或动态力矩的峰一值；Ａ峰Ａ如为动态位移或动态转角的峰一峰值。
Ｋｅｒｓ：ｗｅｔａｎ，ｏｙｗｏｄＰｏｒｒｉＭｕｎｔｎｇｄｅｉｎ，ｉｓｇＤｙｎａｃｔｆｎｅｓＭｏｍｉｓｉｓ，ｄｅ
１前言
有关发动机动力总成悬置匹配计算的理论问题有大量文献资料可以查阅Ｉ１。但在实际工作中，对于悬置动、静刚度等一些重要设计输入参数的选用存在一定的问题，而这些参数选取正确与否，直接影

陈秀_基于发动机悬置动刚度分析的车内降噪研究

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1 1 1 1 K ( ) K E ( ) K I ( ) KV ( )
（1）
式中， K(ω )是动力总成悬置系统的总动刚度; KE(ω )是发动机端支架的动刚度；KI(ω )是橡胶减振块的动刚度；KV(ω )是车身端支架与部分纵梁、地板连接在一起的动刚度。由式（1）可知，动力总成悬置系统的隔振效果取决于其系统的刚度分配。如果橡胶两边支架的动刚度趋于无穷时，动力总成悬置系统总动刚度等于橡胶减振块的动刚度。但是当支架的刚度比较低时，系统实际的动刚度比期望的动刚度低，即系统的动刚度比橡胶减振块的动刚度低，这样就达不到设计的隔振效果。支架动刚度不足会引起局部结构共振，甚至将结构噪声传递到车厢内。为了达到良好的隔振效果，支架的动刚度必须要比橡胶减振块的刚度大到一定程度。通常遵循两个标准，标准一是支架的最低频率应该在 500Hz 以上,标准二是支架或车身动刚度应该是橡胶软垫的 6～10 倍以上 [4]。
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Altair 2012 HyperWorks 技术大会论文集
图 8 方案 5 右悬置有限元模型
图 9 方案 5 右悬置在实车上试装
图 10 改装前后车内噪声定置发动机扫描试验结果
5 结论
本文采用 Altair HyperWorks 软件对某微型车右悬置车身端支架进行模态分析，对右悬置模型进行动刚度分析。基于仿真分析结果，最终提出右悬置优化方案。车内噪声测试结果表明该优化方案能够有效改善车内噪声，验证了仿真分析及优化方案的有效性。 1．有限元分析技术能有效的分析结构各个参数对设计方案的影响，并且能通过优化技术得到较优的合理解决方案。 2.基于动力总成悬置系统刚度匹配原则优化右悬置模型动刚度，能有效改善车内噪声。 3.将微型客车改装成方案 f05 后，发动机在 3315rpm 时车内噪声降了 4.3dB，3671rpm 时降了 10dB，3860rpm 时降了 4.5dB，解决了该车型在 3000rpm 到 4000rpm 的噪声问题。

汽车发动机悬置系统动刚度模态分析

Keywords: eng ine m oun ts system; dynam ic stiffness of eng ine m oun ts; m oda l ana lysis
前言
汽车的乘坐舒适性越来越受到人们重视。引起汽车振动的振源主要有汽车行驶时的路面随机激励和发动机工作时的振动激励。随着道路条件的改善和汽车悬架系统设计的完善 ,路面随机激励对汽车乘坐舒适性的影响得到了缓解。现代汽车设计向着提高发动机功率和车身轻量化的方向发展 [ 1 ] ,采用新型高强度轻质材料可以减轻整车质量 ,而发动机的质量却难以减轻 ,使发动机的质量在整车质量中所占比例有所上升。故发动机振动对整车的影响有所提高 ,成为车辆的一个主要振源 ,其振动经悬置系统传递后引起车身的振动。所以建立合理的发动机动力总成悬置系统模型 ,快速准确地获得动力总成
图 5 悬置元件动刚度测试方案
励的振幅和频率到对应的悬置元件怠速工况下动态载荷幅值和主要振动能量所在的频率值 ,可获得悬置元件怠速工况下的动刚度值。试验结果见表 2, 同时列出悬置元件各个方向的静刚度值以作对比。
表 2 悬置元件的静刚度值及怠速工况下的动刚度值
悬置元件
主轴方向
到总成质心距离 /m
把测试得到的悬置元件处振动加速度响应数据
积分 2次 ,可以得到振动响应的位移幅值 ,即动态载荷幅值。根据橡胶悬置元件的动态载荷幅值、预载荷、主要振动能量所在频率范围 ,工作温度在常温下由试验测试对应的悬置元件在怠速工况下的动刚度值 ,试验方案见图 5。激励设备用 D 2200通用型电动振动台 , 数据采集与分析系统选用 DH5939 和 DH5861动态信号测试分析系统。动态力传感器与测试系统相连用于采集动态力信号。振动台提供一定频率的正弦激励 ,通过调节振动台水平台面的高度即可调节预载的大小 ,再通过调节振动台正弦激

发动机悬置动静刚度参数研究论文

发动机悬置设计中的动、静刚度参数研究摘要：本文在对动力总成悬置设计中的悬置静、动刚度参数及其在悬置匹配中的应用技术进行详细的理论和试验分析的基础上,提出了在动力总成悬置匹配计算中关于静、动刚度的选取原则，不同状态下的动刚度采用原则。

本研究对于发动机悬置的设计、生产工艺及质量控制都具有实际的指导意义。

关键词: 动力总成悬置匹配动刚度模态A study on dynamic stiffness and static stiffness parametersof engine mounting designAbstract: Basing on the theoretical and testing study on static stiffness and dynamic stiffness of mounting and their application, several design problems are put forward, which include the chosen principle of static stiffness and dynamic stiffness and the adopted principle of dynamic stiffness in different state .The study will be helpful for the design and quality control of engine mounting in actual productionKeywords: power train, mounting design; dynamic stiffness; mode.1. 前言有关发动机动力总成悬置匹配计算的理论问题已被研究的相当透彻，并有大量文献资料可以查阅[1-4]。

但在实际工作中，对于诸如悬置动、静刚度等一些重要的设计输入参数的选用存在着一定的问题，而这些参数选取正确与否，直接影响计算和分析的准确性。

发动机悬置的动刚度与阻尼特性研究

15910.16638/ki.1671-7988.2019.24.051发动机悬置的动刚度与阻尼特性研究凌子红，邹杰，许增满（中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司，天津 300300）摘要：文章针对某公司生产的混合动力客车在怠速工况下地板振动过大的问题，主要进行了以下研究：首先，对试验车辆所配置橡胶悬置进行动态刚度和迟滞角测试：使用MTS 电液伺服激励模拟系统，对发动机前、后悬置进行了30-100Hz 频段内的加载试验。

采集位移、力随时间的变化数据，采用几何作图方法，绘制了迟滞回线，进而计算得到发动机前、后悬置的动刚度与滞后角，再绘制前、后悬置动刚度与滞后角随频率变化的曲线。

然后，基于单自由度系统隔振原理，对该发动机前、后悬置动刚度与滞后角的曲线进行隔振性能分析。

最后，针对试验车辆前悬置振动传递率较大的问题，通过对模型中各参数对悬置传递率的影响进行分析，初步提出了一种悬置优化方法，解决了该车辆地板振动过大的问题。

关键词：发动机悬置系统；滞后角；动刚度；迟滞回线；单自由度隔振中图分类号：U467.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)24-159-04Research on characteristics of dynamic stiffness and damping of the engine mountingLing Zihong, Zou Jie, Xu Zengman( China Automotive Technology&Research Center (Tianjin), Automotive EngineeringResearch Institute, Co., Ltd., Tianjin 300300 )Abstract: Study on the obvious vibration from the floor of a hybrid bus manufactured by a certain company were taken in this paper. First of all, the dynamic stiffness and and lag angle of suspension which equipped with the vehicle are tested: we process loading tests on front and rear mounting during 30-100Hz, acquiring the data of displacement and force versus time, by using the displacement control mode in MTS servo excitation simulation system. We protract hysteresis loops in different frequenc -ies and curves of dynamic stiffness and lag angle versus frequency. Then, based on the theory of a single degree of freedom vibration isolation, we analyse the isolation performance of the engine mounting. Finally, for the question that the transfer rate of the front suspension was relatively higher, an preliminary optimizing method was summarized by analysing the effects of parameters in the model to the suspension transfer rate. The vibration problem mentioned previously has been solved. Keywords: Engine mounting system; Lag angle; Dynamic stiffness; Hysteresis loop; Single degree of freedom vibrat -ion isolationCLC NO.: U467.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)24-159-04前言车辆NVH 性能也因此越来越受到重视，而发动机是汽作者简介：凌子红（1991-），男，NVH 工程师，就职于中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司。

发动机悬置系统的固有特性与模态解耦分析

AUTO PARTS | 汽车零部件随着现代社会的不断进步和汽车技术的不断发展，汽车乘坐的舒适性受到了广泛关注。

汽车制造企业在生产设计汽车时，往往在汽车NVH方面投入了大量资金和人力，汽车发动机产生的噪音和振动直接影响了汽车的NVH性能[1]。

提高发动机悬置系统隔振性能是汽车制造相关人员的一个重要课题，而悬置系统的固有特性与模态解耦是影响悬置系统隔振性能的重要因素之一。

1　发动机悬置的作用与分类发动机悬置就是连接发动机和汽车车身的装置，如图1所示。

主要作用有限位功能、支承功能和降噪隔振功能。

随着汽车工业的不断发展，发动机悬置的种类也多了起来，主要有橡胶悬置、液压悬置和空气悬置。

图1　发动机悬置朱锋上海科创职业技术学院　上海市　201620摘要：随着汽车隔振技术的发展，人们对汽车乘坐舒适性有了更高的要求，各个汽车生产商也在逐渐增加这方面的投入。

科学地设计动力总成的悬置系统，能有效降低车身和发动机的振动，在提升整车NVH性能的同时也给车内人员带来更舒适的体验。

在悬置系统设计过程中悬置的固有特性和模态解耦是悬置系统设计的主要参数之一。

本文对系统固有特性和模态解耦进行分析，为悬置系统隔振设计提供参考与帮助。

关键词：发动机悬置　固有特性　模态解耦Analysis of Intrinsic Characteristics and Modal Decoupling of Engine Mount SystemsZhu FengAbstract： W ith the development of automobile vibration isolation technology, people have higher requirements for car riding comfort, and various automobile manufacturers are gradually increasing their investment in this area. The scientific design of the powertrain suspension system can effectively reduce the vibration of the body and engine, improve the NVH performance of the whole vehicle, and bring a more comfortable experience to the people in the car. In the process of suspension system design, the intrinsic characteristics and modal decoupling of suspension are one of the main parameters of suspension system design. In this paper, the intrinsic characteristics and modal decoupling of the system are analyzed, and the design of vibration isolation of the suspension system is provided as a reference and help.Key words： E ngine Mounting, Intrinsic Characteristics, Modal Decoupling发动机悬置系统的固有特性与模态解耦分析2　悬置系统固有特性分析2.1　悬置系统六自由度模型分析汽车动力总成的振动是一个复杂的振动系统，为了更好地分析该系统的振动特性，我们假设汽车发动机和变速箱组成的动力总成和车身都为刚体，把橡胶悬置元件视为三向正交的弹性元件，从而建立动力总成悬置系统的六自由度振动方程。

车辆发动机悬置处的动态刚度仿真研究

车辆发动机悬置处的动态刚度仿真研究
兰凤崇;谢然;陈吉清
【期刊名称】《振动、测试与诊断》
【年(卷),期】2009(029)003
【摘要】基于有限元分析方法,采用无质量和阻尼的单自由度振动系统的加速度导纳作为评价准则,提出了一种用加速度导纳频率响应函数来对发动机悬置在车身上安装点的动态刚度进行评价的方法.通过建立某轿车的车身和发动机悬置支架的有限元模型及其与车身室内声腔的声固耦合模型,对该安装点的静态刚度和动态刚度进行了对比分析,并计算出该安装点在单位简谐载荷作用下的驾驶员耳旁声压响应,以便研究动态刚度对车身振动和噪声的影响.研究结果表明,动态刚度分析与静态刚度以及声学响应分析结果基本一致,因而采用加速度导纳进行动态刚度评价能够全面地反映车身的噪声、振动与舒适性能.
【总页数】5页(P303-307)
【作者】兰凤崇;谢然;陈吉清
【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州,510640【正文语种】中文
【中图分类】U270.2;TH13
【相关文献】
1.发动机悬置系统的仿真优化研究 [J], 王灵犀;李星
2.考虑车辆加速度和次邻近车辆速度差的跟驰模型及仿真研究 [J], 陈刚;易建华
3.利用车辆仿真模型进行车辆振动对人体腰椎力学性能的影响研究 [J], 刘杰;姚旸屾;季晓峰
4.基于工程轮式车辆模型的悬架系统研究(二)——工程轮式车辆悬架模型的仿真控制研究 [J], 程起; 宋德朝; 刘琛
5.基于有限元的发动机悬置系统传递力仿真分析研究 [J], 王楷焱;王灵犀;任晓雪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于刚体模态理论的动力总成悬置系统优化设计

ｖｅｈｉｃｌｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ；ｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ｒｉｇｉｄｍｏｄｅ；ｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔ；ｍｏｄａｌ￣ｅｑｕｅｎｃｙ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｙｎａｍｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆａｃａｒｐｏｗｅｄｒａｉｎｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｔｈｅｉｇｒｉｄｍｏｄｅｏｆｔｈｉｓｄｙ — — ｎａｍｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｓｔｏｆｔｈｅｐｏｗｅ￣ｒａｉｎｍｏｕｎｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｓｔｅｅｉｎｒｇｗｈｅｅｌａｎｄｔｈｅｓｅａｔｒａｉｌｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｃａｒｓｔａｔｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｄｉｓｔｉｂｒｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｄａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｍｏｄａｌｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒａｔｅｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅＮＶＨｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅ

基于发动机悬置支架设计及模态、动刚度、强度分析方法

qiyekejiyufazhan【摘要】随着我国汽车行业与计算机技术的发展，CAE 系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于汽车零部件建模的CAE 系统应运而生。

AltairHyperMesh 软件是一种高性能有限单元前后处理器，让工程师在平凡交互及可视化的环境下验证各种设计条件。

Al-tairHyperMesh 可以支持直接输入CAD 几何模型和已有的有限元模型，减少重复性的工作。

它先进的后处理工具保证形象地表现复杂的仿真结果。

文章结合CN100V 车型悬置支架分析案例对模态、动刚度、强度进行介绍，为悬置支架设计问题提供借鉴与帮助。

【关键词】CAE 有限元分析；AltairHypermesh 分析；发动机悬置支架【中图分类号】U464.13【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）11-0033-03当前，中国汽车市场发展迅速与计算机应用技术的迅速发展有着密切的关联，在车身零部件的设计与开发中，一些计算设计辅助软件起到了非常大的作用。

随着计算机应用技术的普及，CAE 系统的功能和计算精度都有很大提高，各种基于产品数字建模的CAE 系统应运而生，并已成为结构分析和结构优化的重要工具，例如UG 、CAD 、AltairHyper-mesh 等。

文章结合CN100V 车型的一些零部件的设计布置与分析，我们总结出了一些方式和经验：①悬置支架设计位置布置；②模态分析方法；③动刚度分析方法与结果；④强度分析方法与结果。

1悬置支架设计位置布置悬置位置及数量的选择：根据动力总成的安装方式、用途、质量、长度和机舱空间等决定。

悬置系统可以有三、四点悬置，大多在汽车上使用三点和四点悬置系统。

在发动机振动过大时，如果悬置点的数量过多，当车身地盘架变形后，有的悬置点会有错位现象，会对悬置支架或发动机负载过大而造车损坏。

三点模式的悬置与车身地盘架的适应性最佳，因为三点模式决定了一个平面，不受车身地盘架变形的影响，并且本身频率低，对抗扭转振动的效果比较优秀（如图1所示）。

动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法的研究

动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法的研究动力总成悬置系统是指汽车发动机、变速箱、传动轴等部件组成的整个驱动系统的支撑和连接方式，它与车辆的动态性能和舒适度密切相关。

而动力总成悬置系统的刚体模态优化设计是针对已有的悬置系统设计方案，通过分析和优化，达到使整个系统的刚度和自振频率达到最佳状态的目的。

刚体模态是指一个物体在固定支撑下的自由振动状态，它不仅涉及到物体的结构形态，还与物体的材料、质量等因素有关。

动力总成悬置系统的刚体模态主要包括重组刚体模态和飞翼刚体模态两种形态。

在研究动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法时，需要结合实际情况进行综合考虑，确定优化设计的对象和优化目标，以此来指导整个优化设计过程。

动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法主要包括以下几个步骤：1. 建立刚体模型：需基于悬置系统固有的刚体模态构建模型，模型主要包括悬置系统的结构布局、材料、体积质量等因素。

需要特别注意的是，模型应当考虑到悬置系统的实际工作情况，例如不同工况下的应力载荷等情况。

2. 模态分析：通过模态分析或有限元分析等方法，获取悬置系统在不同工况下的自振频率和模态形态。

这一步骤是确定悬置系统的弹性特性和自由振动状态的关键步骤。

3. 优化设计：根据模态分析结果，以悬置系统的刚度和自振频率为优化目标，通过设计和优化悬置系统的布局、结构、材料等方面的因素，以提高系统的自振频率和刚性，从而避免共振和失稳。

4. 模拟验证：通过动态试验、振动试验等方法，对优化后的悬置系统进行模拟验证，以确保优化设计的正确性和有效性。

总之，动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法是一项重要的技术研究，通过对悬置系统的刚体模态进行优化设计，能够有效提高车辆的动态性能和舒适度，并且能够降低车辆的噪声和振动等问题。

未来，随着汽车技术的不断发展和创新，动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法也将得到更好的发展和应用。

在动力总成悬置系统刚体模态优化设计过程中，需要注意三个方面的问题。

发动机悬置设计中的动、静刚度参数研究

发动机悬置设计中的动、静刚度参数研究
刘祖斌;刘英杰
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2008(000)006
【摘要】在对发动机动力总成悬置的动、静刚度参数及其在悬置匹配中的应用技术进行理论和试验分析的基础上,提出了动力总成悬置匹配计算中关于动、静刚度的选取原则:计算静变形时采用静刚度;计算刚体模态时采用动刚度;计算动力总成关键点位移量时宜动、静刚度同时采用.指出,不同承载状态下动刚度值主要受频率、预载荷和动态载荷幅值3个因素的影响.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】刘祖斌;刘英杰
【作者单位】中国第一汽车集团公司技术中心;中国第一汽车集团公司技术中心【正文语种】中文
【中图分类】U464
【相关文献】
1.基于发动机悬置动刚度分析的车内降噪研究 [J], 陈秀;谭伟;王彦;寇宇桥
2.发动机悬置软垫的动、静刚度参数研究 [J], 孟建华;栗松岩;
3.动刚度和静刚度在飞机设计中的应用 [J], 任永锋
4.基于发动机悬置支架设计及模态、动刚度、强度分析方法 [J], 董志远; 蒙世崇
5.发动机悬置的动刚度与阻尼特性研究 [J], 凌子红; 邹杰; 许增满
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基于动刚度的发动机电磁减振悬置特性研究

《基于动刚度的发动机电磁减振悬置特性研究》工作稳定性和汽车平顺性。

目前电磁减振已运用于悬架减振上，鉴于发动机也是汽车振动的重要来源，特将该技术采用到发动机减振上，以此提高汽车的舒适性能，实现对振动的主动控制。

2 动态刚度的响应模态分析动刚度是指结构在特定的动态激励载荷下抵抗变形的能力。

激励载荷在频域中明确定义，所有的外力在每一个指定的频率上已知。

力的形式可以是外力，也可以是强迫运动。

计算结果分实部和虚部两部分。

实部代表响应的幅度，虚部代表响应的相角。

通常动刚度采用响应的幅值来表示。

动刚度的计算方法主要有直接频率响应、模态频率响应两种：（1）直接频率响应，通过求解整个模型的阻尼耦合方程，得出各频率对于外载荷的响应；（2）模态频率响应，利用结构的模态振型来对耦合的运动方程进行缩减和解耦，同时由单个模态响应的叠加得到某一给定频率下的解答。

模态频率响应分析法利用结构的模态振型来对运动方程进行缩减，因此在对较大模型做频率响应分析时比直接法更有效率。

本研究中采用模态频率响应。

3 发动机悬置系统说明发动机悬置系统包括发动机、发动机悬置、车架等，振动来源主要是发动机做功产生的内力，发动机悬置连接发动机与车架，起到隔离发动机振动向车架传递的作用，发动机悬置系统的振动特性取决于发动机悬置的刚度，而振幅则和悬置的阻尼大小相关，因此发动机悬置可表示为阻尼可调的刚度阻尼系统；车架作为承载发动机的支撑部件，其受迫振动的幅值大小用来检验发动机悬置系统的隔振效率。

本文主要针对汽车静止状态下研究发动机悬置系统采用电磁悬置时的减振效果，地面仅提供发动机悬置系统的向上支持力，如图1所示：图1 图2发动机悬置系统是一个复杂的多自由度振动系统，为减小计算量同时保证计算精度，本文做以下五个假设：（1）控制垂直振动为主；（2）发动机各个方向的振动互不影响；（3）视发动机为绝对刚体且质量分布均匀；（4）振动由经过发动机质心的简谐力激振；（5）悬置只考虑刚度与阻尼，忽略质量。

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摘要：计算模型的真实性、可靠性是模型建立的关键问题，线性系统动力学模型不能适应参数呈非线性系
统的建模。以发动机悬置系统为例，通过实验获得刚度和阻尼参数，用实验的质量矩阵、刚度矩阵建立系统动力学计算模型，通过实验运行模态与计算模态相关分析得到验证模型。结果表明考虑动刚度参数的计算模型比传统静
ｍｏｅｆｔｅｅｇｎｅｍｏｔｓｓｅｄｌｏｈｎｉｕｎｙｔｍ．Ｔｅｍｏｌｉａｉａｅｙｒｌｔｖｎｌｓｓｏｐｅａｉｎｌｍｏａｎｈｄｅｓｖｌｄｔｄｂｅａｉｅａａｙｉｆｏｒｔａｄｌａｄｏｃｌｕａｅｄ１ａｃｌｔｄｍｏａ．Ｒｅｕｔｎｉａｅｔａｈｏｓｌｓｉｄｃｔｈｔｔｅｃｍｐｕａｉｎｍｏｅｎｌｄｎｙａｃｓｉｎｓｒｍｅｅｓｔｔｄｌｉｃｕｉｇｄｎｍｉｔｆｅｓｐａａｔｒｉｏｆｓ
２１００年８月
噪
声
与
振
动
控
制
第４期
文章编号：０６１５（０００－３－１０ — ５２１）４０６０３０４

基于动刚度实验的发动机悬置系统计算模型及模态验证
宋向荣，靳永军，李建康，郑立辉。
（．１江苏科技大学船海学院，工程力学系，江苏镇江２２０；１０３２上海交通大学机械与动力工程学院，海２０４；．苏大学理学院工程力学系，．上０２０３江江苏镇江２２１）１０３
ＣｏｐａｉｎＭｏｅｎｄＭｏｌＶｅｉｃｔｏｏｎｍｕｔｔｏｄｌａｄａｒｆａｉｎｆｒａｉ
ＥｎｇｎｅＭｏｎｙｔｍｓｄｏｎｍｉｔｆｎｓｓｉｕｔＳｓｅＢａｅｎＤｙａｃＳｉｅｓＴｅｔ
２ＳｈｏｆＭｅｈｎｃｌｇｎｅｎ，ＳａｇａｉｏＴｎｉｅｓｙｈｎｈｉ０２０，ＣｉａｃｏｌｏｃａｉａＥｎｉｅｒｇｈｎｈｉａｏｇＵｎｖｒｉ，Ｓａｇａ０４ｉＪｔ２ｈｎ；
３ＤｐｒｅｔｆｎｉｅｒｇＭｅｈｎｃ，ｏｅｅｏｃｎｅＪｎｓｎｅｓｙＺｅｊｎｉｇｕ２２１，ｈｎ）ｅａｍｎｇｅｎｃａｉＣｌｇｆｉｃ，ｉｇｕＵｉｒｉ，ｈｎａｇＪｎｓ１０３ＣｉａｔｏＥｎｉｓｌＳｅａｖｔｉａ
Ａｂｓｒｃ：Ｔｈｐａｔａｉｎｒｌｂｌｔｆｃｍｐｔｔｏｄｌａｅｈｋｙｒｂｅｉｍｏｅｔａｔｅｒｃｉｌｔａｄｅｉｉｙｏｏｕａｉｎｍｏｅｒｔｅｅｐｏｌｍｓｎｃｙａｉｄｌｂｌｉｇｕｉｎ．Ｔｈｙａｃｍｏｅｆｔｅｌｎａｙｔｍｏｓｎｔａａｔｔｈｏｌｎａ — ａａｔｒｓｓｅｄｅｄｎｍｉｄｌｏｈｉｅｒｓｓｅｄｅｏｄｐｏｔｅｎｎｉｅｒｐｒｍｅｅｙｔｍ．Ｉｎｔｉｐｒ，ｔｅｓｉｆｅｓａｄｄｍｐｎａａｔｒｆａｎｉｅｍｏｎｙｔｍｒｂａｎｄｉｘｅｍｅｔ．ｈｓｐａｅｈｔｎｓｎａｉｇｐｒｍｅｅｓｏｎｅｇｎｕｔｓｓｅａｅｏｔｉｅｎｅｐｒｎｓｆｉ
刚度模型更接近真实情形。关键词：振动与波；刚度实验；动机悬置系统；态验证；力学计算模型；动发模动工作模态分析
中图分类号：４４Ｔｌ５Ｕ６；Ｂｌ
文献标识码：Ａ
ＤＩＯ编码：０３６／．ｓ．０６—１５．０００．１１．９９ｊｉｎ１０ｓ３５２１．４００
ｍｏｅｐａｔａｈｎｔｅｔａｉｉｎｌｍｏｅｆｓａｉｔｆｅｓｒｒｃｉｌｔａｈｒｄｔａｄｌｏｔｔｓｉｎｓ．ｃｏｃｆＫｅｏｄｓｖｂａｉｎｎｖｙｗｒ：ｉｒｔａｄｗａｅ；ｄｎｍｉｔｆｅｓｔｓ；ｎｉｅｍｏｎｙｔｍ；ｍｏｌｖｌｄｔｏｏｙａｃｓｉｎｓｅｔｅｇｎｕｔｓｓｅｆｄａａｉａｉｎ；
Ｔｈｏｒｓｏｄｎａｓｅｃｒｅｐｎｉｇｍｓｍａｒｘａｄｔｆｓａｒｘａｅｕｓｄｏｓａｌｈｎｔｅｙａｃｃｍｐｔｔｎｔｉｎｓｉｆｓｍｔｒｅｆｒｅｔｂｉｉｇｈｄｎｍｉｏｕａｉｎｅｉｓｏ
ＳＮＧＸａｇｒｎ１】ＮＹｎ－ｎ，Ｌｉ —ａｇ，ＺＥｉｕＯｉｎ — ｇｏｌｏｇｊＩａｋｎＨＮＧＬ— ｉｕＪｎｈ
（．ＳｈｏｏａａＡｃｉｃｒａｄＯｅｎＥｇｅｒｇ１ｃｏｌｆｖｌｒｔｔｅｎｃａｎｉｅｎ，ＮｈｅｕｎｉＪｎｓｎｖｒｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＺｅｊｎｉｎｓ０３ＣｉａｉｇｕＵｉｅｓｙｆｉｃｎｅｈｏｏ，ｈｎｉｇＪｇｕ２０，ｈｎ；ａｉＳｅｇａａ１２