车辆转向系统振动特性的试验分析

合集下载

转向系统模态分析方法

转向系统模态分析方法

转向系统模态分析方法1.概述1.1模态分析简介模态分析亦即自由振动分析,是研究结构动力特性的一种近代方法,是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。

模态是机械结构的固有振动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。

模态参数可以由计算或实验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。

1.2转向系统模态分析目的模态分析的最终目的是识别出系统的模态参数,为系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报、结构动力特性的优化设计提供依据。

模态分析应用可归纳为:●评价现有结构系统的动态特性。

●在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计。

●诊断及预报结构系统的故障。

●控制结构的辐射噪声。

●识别结构系统的载荷。

汽车在行驶过程中,外界激励振源会引起转向系统产生共振,带来噪音,极大地降低了车辆的乘坐舒适性,造成板件的抖动开裂,零部件的疲劳损坏,转向系统表面保护层的破坏,削弱转向系统的抗腐蚀能力等。

因此,为提高汽车产品的开发设计水平,达到优化设计的目标,需要对汽车转向系统进行模态分析,通过有限元计算来得到该结构在不同频率下的振型,避免因共振等原因引起的结构破坏。

1.3模态分析的相关物理理论模态求解根据弹性力学有限元法,经分析的车身结构的运动微分方程为:[M]{ä(t)}+[C]{ȧ(t)}+[K]{a(t)}={F(t)}(1)式中,[M],[C],[K]分别为系统的质量矩阵,阻尼矩阵和刚度矩阵;{a(t)},ȧ(t),ä(t)分别为系统的位移列向量、速度列向量和加速度列向量,{F(t)}为系统的载荷列向量。

若无外力作用,即系统自由振动,有{F(t)}={0};在求解车身结构自由振动的固有频率和振型时,阻尼对它们影响不大,因此,阻尼项可以略去,这时无阻尼自由振动的运动方程为:[M]{ä(t)}+[K]{a(t)}={0}(2)其对应的特征方程为:([K]−ω2[M]){a(t)} ={0}(3)(3)式中,ω为系统的固有频率。

第七章 汽车前轴和转向轮系统的震动

第七章 汽车前轴和转向轮系统的震动

) 0.95
代人式(7—12),得
I z S cS be
0
回目录
由于 很小,
e
( K v ) ln 20S
K 1 ln 20S v
K ln 20)S b 0 v .
I z S 2 (c b
..
与此相对应可写成
K 系统中总阻尼系数用 代替 ,a c b ln 20 v
回目录
阻力F与位移的 波形图和示功图
振幅与力幅相同时,不同 相位差φ 和输入系统能量 的关系 图7-7
回目录
由图中可见,不同相位差 时 F x 所形成的 面积,即所产生的能量是不同的,当相位差为 90时输入能量最大,此能量的输入形成了 系统的负阻尼,为了在数学上说明这一现象,可 将前轮简化成为单自由度摆振系统,其振动方程 为
2.系统振动频率与激振频率 一致,摆振明显发生在共振区, 而共振车速范围很窄
无需有持续周期作用的激 励,只要有偶然的单次性 激励
系统振动频率接近系统绕主销 振动的固有频率,与车轮速度 (相当于激励频率)不一致,发 生振动车速范围较宽 其激振力是伴随振动体的运动 而产生,振动体运动停止,激 振力消失
回目录
式中
I k为车轮绕自转轴的转动惯量。
d M T I k k dt
(7-8)
回目录
图 7-4
汽车前轮的陀螺效应
回目录
陀螺力矩方向可用图7-4中左手法则决定, 当行驶中车轮遇到一个凸起障碍时,车轮平面产 生( d dt )角速度,则会激发陀螺力矩:
v d MT Ik R dt
(7-9)
L[b(t )] b(S)e S
.. .

式(7—10)如考虑到弹性恢复力矩滞后的情况, 则改写为

基于模态分析的汽车转向盘怠速抖动优化

基于模态分析的汽车转向盘怠速抖动优化

基于模态分析的汽车转向盘怠速抖动优化汽车转向盘怠速抖动是许多车主普遍遇到的问题,它不仅对驾驶体验造成负面影响,还可能危及行车安全。

因此,进行优化是很有必要的。

本文基于模态分析方法,结合Vibration Analysis (VA)技术,对汽车转向盘怠速抖动进行优化。

首先,通过模态分析方法确定转向盘的自然频率和振动模态。

模态分析是通过振动模态和频率分析来研究结构振动特性的一种方法。

在模态分析过程中,需要通过振动试验来获取结构的振动响应,再通过算法处理得到结构的振动模态和自然频率。

接着,使用VA技术对转向盘进行振动测试。

VA是一种基于频域分析的测试方法,主要用于检测结构的振动响应。

在VA测试中,需要将传感器粘贴在车辆上,通过分析传感器传回的振动信号,得到转向盘在不同转速下的振动信号时序图。

这些数据可以用于分析结构振动的振幅、频率和相位。

通过以上测试和分析,我们可以得到转向盘的振动频率和振幅,进而确定转向盘的振动模态。

将这些数据与模态分析数据进行对比,我们可以初步判断是否存在共振现象,并得到转向盘的自然频率。

接下来,通过在CAD软件中对转向盘进行优化设计。

采用高精度三维建模技术,并结合CFD分析(计算流体力学)和有限元分析方法,优化转向盘的结构设计。

在改进过程中,需要对传统设计进行充分评估,提出改进方案,例如改变转向盘材料、形状或尺寸等。

最后,在试制好改进过的转向盘后,再次进行VA测试,验证优化效果。

若存在振动幅值降低或自然频率远离激励频率等现象,表明改进方案取得了成功,转向盘的怠速抖动得到了有效缓解。

综上所述,汽车转向盘怠速抖动是许多车主普遍遇到的问题,而基于模态分析和VA技术的汽车转向盘怠速抖动优化方案能够提高驾驶体验,保障行车安全。

汽车制造商应该积极采用这种技术方法,以改善汽车品质和用户体验。

除了以上所述的方法,还有一些其他的措施可以对汽车转向盘怠速抖动进行优化。

首先,可以考虑通过调整发动机的喷油量和时间来调整汽车怠速。

汽车振动特性实验报告

汽车振动特性实验报告

汽车振动特性实验报告1. 引言汽车振动特性是指汽车在行驶过程中,由于路面不平整、发动机运转、车辆结构等原因所产生的振动现象。

一个良好的汽车振动特性对于乘坐舒适性、车辆稳定性和寿命都至关重要。

本实验旨在通过模拟汽车行驶过程,并对振动信号进行采集和分析,来研究汽车振动特性。

2. 实验目的1. 了解汽车振动特性的影响因素;2. 掌握汽车振动信号的采集和分析方法;3. 分析不同路况对汽车振动特性的影响。

3. 实验装置实验所需装置包括:1. 汽车模型2. 动力学测试系统3. 数据采集设备4. 计算机及相关软件4. 实验步骤4.1 汽车模型准备将汽车模型放置在动力学测试系统上,保证模型稳定且符合实际尺寸比例。

4.2 数据采集设备连接将数据采集设备与动力学测试系统连接,确保传感器的准确采集振动信号。

4.3 实验参数设置设置测试系统的参数,如加载频率、加载幅值等,以模拟不同路况的汽车振动。

4.4 数据采集启动数据采集设备,并进行振动测试,同时记录振动信号。

4.5 数据分析利用计算机及相关软件对采集到的振动信号进行分析。

可以采用时域分析、频域分析、振动模态分析等方法,定量分析汽车振动特性。

5. 实验结果与讨论根据实验数据得到的结果,可以进行以下讨论:1. 不同路况对汽车振动特性的影响。

比较不同道路状况下的振动信号,分析车辆行驶平稳性和舒适性的变化。

2. 车辆结构对振动特性的影响。

通过对同一路况下不同车辆模型的振动信号进行对比,分析车辆结构对振动的吸收和传递的影响。

6. 结论通过本实验的研究,得出以下结论:1. 路况的好坏直接影响车辆的振动特性,较为平整的道路能减少车辆的振动幅度,提高行驶的平稳性和舒适性。

2. 车辆结构的合理设计能有效减缓振动的传递和减震,提高乘坐舒适性和车辆稳定性。

7. 实验总结本实验通过模拟汽车行驶过程,对汽车振动特性进行了研究。

实验结果表明,路况和车辆结构对汽车振动特性有着重要的影响。

合理的道路维护和车辆设计能够提高车辆的稳定性和乘坐舒适性。

汽车振动分析

汽车振动分析

汽车振动分析编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(汽车振动分析)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为汽车振动分析的全部内容。

研究生试卷2013 年—2014年度第 2 学期评分:______________________课程名称:振动理论专业:车辆工程年级: 2013级任课教师:李伟研究生姓名:王荣学号: 2130940008注意事项1.答题必须写清题号;2.字迹要清楚,保持卷面清洁;3.试题随试卷交回;4.考试课按百分制评分,考查课可按五级分制评分;5.阅完卷后,授课教师一周内将成绩在网上登记并打印签名后,送研究生部备案;6.试题、试卷请授课教师保留三年被查。

《汽车振动分析》总结王荣(重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆 400074)摘要:本课程由浅入深、循序渐进,从单自由度系统的简单问题逐渐加深到多自由度的分析,甚至是无限自由度系统,并从简单激励的振系逐渐推广到随机激振振系。

作为汽车理论及汽车设计等课程的基础,其对于分析汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、发动机的减振和隔离等具有良好的参考价值。

关键词:单自由度;多自由度;简单激振;随机激振The Conclusion of “Automotive VibrationAnalysis”Abstract: The course progressively, step by step, gradually discusses from the simple question of a single degree of freedom system to the analysis of a multi—degree of freedom system, even to the analysis of the infinite degree of freedom system. In addition, the course extends from simple energized vibration system to random energized vibration system. As the basis of Vehicle Theory and Vehicle Design, this course has direct reference value for the analysis of vehicle ride, comfort of passenger, engine vibration damping and isolation.Keywords:Single-Degree—of-Freedom; Multi—Degree—of—Freedom; Simple Energized Vibration System ;Random Energized Vibration System0 引言随着科学技术的日新月异和人民生活水平的日益提高,人们对汽车的动态性能,例如:汽车行驶的舒适性,操纵的稳定性,车内噪声水平及音质等等——提出了愈来愈高的要求。

某车型转向系统NVH性能分析与优化

某车型转向系统NVH性能分析与优化

某车型转向系统NVH性能分析与优化摘要:本文首先针对某车型怠速时转向系统NVH性能存在的问题进行深入的分析,在此基础上将仿真分析与试验测试方法之间实现了有效的结合,然后针对车型转向系统NVH性能优化措施进行了深入的探究,希望能为相关人员提供合理的参考依据。

关键词:转向系统;NVH性能;分析;优化目前,随着我国社会经济的不断发展,人们对于生活舒适度提出了更高的要求,从而对汽车NVH性能引起了高度的重视。

在汽车行驶过程中,转向系统通常会产生振动和噪声现象,并且驾驶员可以对这些现象进行直接的感受,对于整个汽车NVH性能的发挥产生了非常重要的影响。

在对汽车转向系统以及仪表板总成进行设计的过程中,对有限元法进行充分的利用,在此基础上不但可以减少成本的投入,同时还能对转向系统与仪表板安装横梁总成的NVH性能进行准确的预测。

1某车型转向系统有限元分析1.1有限元模型的构建本文在对转向系统有限元模型进行构建的过程中,主要是采用Hypermesh有限元软件来进行,在对有限元模型进行计算的过程中,保证最终的计算结果具有一定的准确性,在此基础上针对该模型进行了相应的优化处理工作,比如对安全气囊进行了集中的模拟,在对钣金件进行模拟的过程中,主要是采用shell单元来进行,在对方向盘以及是十字节进行模拟时,采用实体单元方法来进行。

1.2模态分析在已经构建完善的有限元模型基础上,然后通过MSC.Nastran完成了相应的分析工作,对最终的结果进行求解,其计算结果如下表1所示。

表1 转向系统仿真结果与试验结果对比由上表中所显示的相关数据可以了解到,有限元仿真结果可以符合最终的试验测试结构,并且误差控制在了6%以内,其中1阶固有频率的误差为1.51%,在对转向系统模态结果分析与计算的基础上,可以对有限元模型的准确性进行有效的判定。

1.3模态优化结合实验过程来看,该车型在怠速状态下,其方向盘1阶固有频率与发动机激励频率之间存在共振现象,这就会造成在怠速状态下时,方向盘产生非常大的振动现象。

汽车转向摆振原因分析

汽车转向摆振原因分析

汽车转向摆振原因分析1.轮胎问题:轮胎气压不足或不均匀磨损是导致转向摆振的常见原因之一、当轮胎气压不足时,轮胎会变形,导致车辆行驶时产生抖动。

另外,不均匀磨损的轮胎也会导致转向摆振,可以通过定期检查和调整轮胎气压,并及时更换磨损严重的轮胎来预防转向摆振的发生。

2.悬挂系统问题:悬挂系统的故障也是造成转向摆振的常见原因之一、例如,悬挂系统的弹簧或减震器老化、磨损或损坏时,会导致车辆在行驶过程中发生晃动或抖动。

此外,悬挂系统的配重不均、悬挂部件松动等问题也可能导致转向摆振的发生。

及时检查和维修悬挂系统的问题,可以有效减少转向摆振的发生。

3.转向系统问题:转向系统的问题也是导致转向摆振的原因之一、如果转向系统的零件松动或磨损,会导致转向阻力不均匀,进而引发转向摆振。

转向拉杆、转向机、转向织杆等部件的老化、磨损或松动都可能导致转向摆振。

定期检查和维修转向系统的问题,能够避免转向摆振的发生。

4.刹车系统问题:刹车系统的故障也会导致转向摆振。

当刹车盘或刹车片出现不均匀磨损时,会导致转向摆振。

此外,刹车失灵、刹车液泵故障等问题也可能引发转向摆振。

定期检查和保养刹车系统,及时更换磨损的刹车盘和刹车片,可以减少转向摆振的发生。

5.动力系统问题:动力系统的故障也可能导致转向摆振。

例如,发动机无规则抖动、气门间隙调整不当或点火系统故障都可能影响车辆的平稳运行,从而导致转向摆振的发生。

定期检查和维护动力系统,可以减少转向摆振的产生。

综上所述,汽车转向摆振可能与轮胎问题、悬挂系统问题、转向系统问题、刹车系统问题以及动力系统问题等因素有关。

定期检查和维护车辆的各个系统和部件,及时更换损坏或老化的零件,可以有效预防和减少转向摆振的发生。

同时,在驾驶过程中要注意平稳驾驶,避免急刹车、急转弯等行为,保持车辆的稳定性,也可以减少转向摆振的出现。

面向汽车转向系统NVH性能的分析与设计流程

面向汽车转向系统NVH性能的分析与设计流程

面向汽车转向系统NVH性能的分析与设计流程田冠男杨晋谢然徐有忠(奇瑞汽车有限公司乘用车工程研究院CAE部安徽芜湖241009)摘要: 本文提出了一种面向汽车转向系统NVH性能的分析与设计流程,简述了转向系统振动的激励源,针对转向柱总成进行了模态分析与试验对比,并结合提升转向柱与仪表板安装横梁总成NVH 性能的工程实例,进一步针对转向柱安装支架进行了静强度分析与结构优化,该方法最终在奇瑞某车型开发中得到了较好的应用。

关键词: NVH 转向系统分析与设计流程MSC.Nastran 结构优化An Analysis and Design Process Oriented on VehicleSteering System NVH PerformanceTian Guannan, Yang Jin, Xie Ran, Xu YouzhongCAE Department,Passenger Vehicle Product Development, Chery Automobile Company Ltd. Wuhu, Anhui 241009,ChinaAbstract: Orienting on vehicle steering system NVH performance, an analysis and design process is given. Exciting resource of steering system shake is introduced. To analyze mode of steering system, both FEM and test method is used. An example aimed to increase NVH performance of steering column and IP is given. In the example, this analysis process is applied, at last strength analysis and structure optimization of mounting bracket is given, the performance of a Chery passenger car has increased a lot.Key words:NVH, Steering System, Analysis and Design Process, MSC.Nastran, Structure Optimization0 引言汽车上用于改变行驶方向的机构称为汽车转向系。

高速铁路钢轨波磨激扰下动车组转向架振动特性

高速铁路钢轨波磨激扰下动车组转向架振动特性

高速铁路钢轨波磨激扰下动车组转向架振动特性张茂轩;周谦;李连东;刘金朝【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2024(64)1【摘要】以一高速线路波磨区段轴箱、构架、车体垂向振动加速度为研究对象,基于时域分析、频域分析、时频分析以及统计分析方法,研究了高速铁路钢轨波磨激扰下动车组轴箱-构架-车体的振动传递机理,总结了垂向振动传递规律和构架振动特点,提出了基于自适应噪声的完备总体经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)和平滑伪WignerVille分布(Smoothed Pseudo Wigner-Ville Distribution,SPWVD)的时频分析方法 CEEMDAN-SPWVD。

利用车辆动态响应系统测试数据进行了实例分析,并进行了现场复核验证。

结果表明:波磨区段构架最大振动幅值约为非波磨区段的1.88倍,且波磨区段500~600 Hz频带的总均方根加速度占全频带范围内的总均方根加速度的65.12%,远大于非波磨区段的占比(4.56%);本文提出的CEEMDAN-SPWVD方法能够有效识别波磨区段,理论推算的波磨波长与现场实测波长接近。

【总页数】7页(P20-26)【作者】张茂轩;周谦;李连东;刘金朝【作者单位】中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所;北京铁科英迈技术有限公司【正文语种】中文【中图分类】U216.3【相关文献】1.高速铁路动车组异常振动与钢轨打磨研究2.轨道振动特性对高速铁路钢轨波磨的影响3.谐波型波磨激扰下轮轨系统接触蠕滑特性4.钢轨轧制不平顺激扰下的动车组动力响应特性5.小半径曲线钢轨波磨激扰下列车车内振动噪声特性因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

汽车转向盘摆振故障分析

汽车转向盘摆振故障分析

汽车转向盘摆振故障分析汽车转向盘摆振故障是指在行驶过程中,转向盘出现明显的左右摆动,并且在转向过程中感到明显的不稳定。

这种故障不仅会影响驾驶者的驾驶感受,还会增加驾驶风险,因此需要及时排除故障。

下面将从转向系统、轮胎、悬挂系统和制动系统等方面对汽车转向盘摆振故障进行分析。

首先,转向系统可能出现故障。

可能的原因包括转向助力泵故障、转向系统油液不足、转向传动装置松动或磨损等。

转向助力泵故障会导致转向助力不足,使得转向盘摆振。

检查转向助力泵是否正常工作,如果需要更换,应及时修理或更换。

此外,如果转向系统油液不足,也会导致转向助力不足,转向盘摆振。

及时检查液位,补充油液即可解决。

另外,在检查转向传动装置时,需要注意转向拐角是否松动或磨损,如果有问题,需要进行修理或更换。

其次,轮胎问题也可能引起转向盘摆振故障。

常见的问题包括轮胎失衡、轮胎磨损不均、轮胎气压不足等。

当轮胎失衡时,转向盘会出现明显的摆振。

此时,需要进行动平衡操作,使轮胎平衡。

另外,轮胎磨损不均也会引起摆振,此时需要更换磨损严重的轮胎。

此外,如果轮胎气压不足,转向盘也会出现明显的摆振,补充足够的气压即可解决。

此外,悬挂系统的问题也可能引起转向盘摆振故障。

悬挂系统常见的问题包括阻尼器失效、弹簧弹力不足、悬挂松动等。

当阻尼器失效时,悬挂系统的减震功能减弱,导致转向盘摆振。

此时,需要更换阻尼器。

另外,如果弹簧弹力不足,也会导致摆振。

检查弹簧是否正常,如果需要更换,应及时修理或更换。

此外,如果悬挂松动,也会引起转向盘摆振。

检查悬挂系统是否有松动部位,紧固即可解决。

最后,制动系统的问题也可能引起转向盘摆振故障。

常见的问题包括刹车片磨损不均、刹车盘失衡等。

当刹车片磨损不均时,刹车片与刹车盘的接触不均匀,会导致转向盘摆振。

此时,需要更换磨损严重的刹车片。

另外,如果刹车盘失衡,也会引起摆振。

通过使用专业设备进行平衡调整,解决摆振问题。

综上所述,汽车转向盘摆振故障可能由转向系统、轮胎、悬挂系统和制动系统等方面引起。

车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析

车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析

车辆蛇形运动稳定性及运行振动分析1、车辆蛇形运动稳定性具有一定他面形状的轨道轮对即使沿着平直轨道运转,受到微小激扰后就会产生一种振幅保持现状或继续增大直道轮缘受到约束的特有运动,此时轮对向前滚动一面横向往摆动,一面又绕铅锤中心来回转动,其轮对中心轨迹呈波浪形,称蛇形运动,当激扰消失而剧烈的蛇形运动不能收敛时,则称蛇行失稳。

表面上轮对并未受到钢轨的纵向或横向位移激振,实际上这是一种自激振动,试论对对钢轨的相对运动产生了内部激振力,由这种激振力维持轮对相对运动,由机车牵引力提供的非振动能量由于轮轨间的自激机制转换为蛇形运动的能量。

当车辆运行到某速度时车辆系统中的阻尼无法消耗这种能量。

蛇形运动就失稳,该速度就称为蛇形失稳临界速度,轮轨间的蛇形运动是由等效斜率的踏面产生的,这种踏面避免轮对的轮缘始终贴靠在轨侧运动而采取的自动取中措施,正是这种取中的能力在一定条件下转化为失稳的动力。

在纯粘着滚动假设条件下,由锥形踏面轮对与钢轨间的几何关系可以推导出一个无约束自由轮对的蛇形运动频率W w及波长L w的公式,之后又推出了轴距为2L w的刚性二轴结构转向架的蛇形波长L t及蛇形频率W t的相关公式。

W w = 2πv/L w,L w =2πbr×1/λe2, W t =2πv/L t,影响蛇形运动因素很多,主要有以下几个,1轮对定位刚度,2轮对踏面等效斜率λe,3蠕滑系数,4转向架固定轴距,5中央悬挂装置。

2、车辆运行振动分析车辆垂直振动,城市轨道车辆的转向架通常采用二系悬挂,力求在有限的空间获得柔性,研究表明,车辆的两个自由度简化的垂直振动系统有两个自振频率,低频P1与总静挠度f st有关,而高频P2除与静挠度有关外,还与刚度及车体质量和簧上部分质量之比有关。

低频对应的振动型为车体与构架做相同振动,而高频振动对应车体与构架做反向振动,车体以低频振动为主,而构架则以高频振动为主干线客车及地铁轻轨车辆的两系垂直总挠度通常均在160mm以上。

车辆转向系统振动特性的试验分析

车辆转向系统振动特性的试验分析

新车型 开发过程 中解决方 向盘振 动严重的 问题就非 常必要 。通过试验对转 向 系统方向盘进行传递 函数 测试 , 得到方 向
盘振动 的固有频 率 , 并与发 动机 怠速状 态下的激励频率对 比, 从而分析 方向盘在 怠速状 态下振动过 大的原因, 并为转 向 系统的进一 步结构优 化设计打 下基 础。 关键词 : 转向 系统 ; 振动特性 ; 模 态分析 中图分 类号 : U 4 6 3 . 4 文献标识码 : B 文章编号 : 1 6 7 2 — 5 4 5 X ( 2 0 1 4) 0 1 — 0 1 1 9 — 0 2
i 为 气缸 数 。 布置如图 1 。
怠速时发动机转速一 般为 7 5 0 r / m i n 左右 , 此水平地 面上 , 发动
主激励频率 为 2 5 H z 左右 。 因此一般要求汽车上的子 机 处 在熄 火状 态 。
收 稿 日期 : 2 O l 3 - l O 一 0 4
根据频谱 响应 曲线可知 ,方 向盘 的固有频率为 个测点 , 每个 测 点 间 隔 6 0 。, 在 方 向盘 中心 布置 第 7 2 7 . 5 H z 。 该 车方 向盘 的固有频 率和怠 速状 态下发动 机 激励频率 2 5 H z 比较接近 , 容易引起转向系统的共振 , 个测点。 ( 3 ) 激励方法 :用力锤在方向盘 l 2 点钟位置做 会 引起驾驶 员怠 速状态下 操作方 向盘感 到不舒 适 。 4 . 2 模态 试 验测 试 结 果与 分析 X 向激 励 。 将在测试系统 中得到的转 向系统频谱 曲线导人 到软件 中做模态参数识别与分析 ,可得到对应的振 型 图和前六 阶固有频率 ,模态试验振 型图及前六阶 固有频 率 结果 分别 如 图 4和表 2 。 图4 ( a ) 是 方 向盘 1 2点种 位 置 x方 向激励 时 , 方 向盘一 阶 振型 图 , 为纵 向震动 。 图4 ( b ) 是 方 向盘 1 2点 钟位 置 x方 向激励 时 , 方 图 1 方 向盘 振 动 模 态 测 试 试 验 布 置 图 向盘二 阶 振 型 图 , 为横 向震动 。 3 . 2 发 动 机怠 速 状态 方 向盘 振 动试 验

汽车转向系统低频共振分析

汽车转向系统低频共振分析

汽车转向系统低频共振分析摘要:汽车在当前时代背景下,已经成为人们出行中不可或缺的交通工具,人们在经济水平不断提高的同时,对于汽车的舒适度要求也不断提高,而汽车转向系统低频共振会使得汽车的整体舒适度下降。

对此,有必要针对汽车转向系统低频共振进行分析。

关键词:汽车;转向系统;低频共振;分析引言:汽车用户对于汽车的性能指标要求中,对于EPS的性能敏感度要求往往是最高的,主要是其优劣会对产品在市场环境中的竞争力直接产生影响。

在具体实施整车EPS性能开发的过程中,通常都会将转向系统振动作为一个重要的考量因素。

实际上导致转向系统低频振动现象出现的一个主要原因就是发动机怠速激励,而转向系统产生的振动问题,能够被驾驶员直接进行感知,在极大程度上使得车辆的驾驶舒适性产生影响。

因此,对于汽车生产领域而言,转向系统设计的科学合理性是极为关键的。

1.汽车转向系统低频共振的问题分析转向系统低频共振现象的产生,主要是由于车辆处于怠速状态时,其转向系统当中的频率与发动机产生了怠速激励使得频率发生了耦合而导致的。

汽车发动机处于怠速工况下产生的激励,主要会产生往复惯性力,其频率的产生通常与车辆搭载发动机自身的转速及气缸数之间存在关系。

一般情况下,乘用车型的发动机怠速转速处于700 r/min~1000 r/min之间,4缸机的激励频率基本上处于23Hz~33Hz之间、6 缸机激励频率基本上处于35Hz~50Hz之间。

当汽车处于怠速工况的时候,驾驶员对于转向盘产生的振动强度感受是最为敏感的,通常情况下汽车未经过相关的优化,那么将会使得整车的状态出现转化,不断朝向系统1阶模态转化,这个时候非常容易与4缸发动机的怠速激励频率产生耦合,从而使得转向盘出现低频共振的状况。

例如,某辆车的车型空调处于关闭状态下其怠速转速设定为750r/min、其空调处于开启状态下怠速转速设定为850 r/min,其怠速发动机2阶的激励频率检测结果分别为25 Hz与28Hz。

汽车车身结构的振动分析

汽车车身结构的振动分析

汽车车身结构的振动分析汽车,作为现代社会中不可或缺的交通工具,其性能和舒适度在很大程度上取决于车身结构的稳定性和抗振能力。

车身结构的振动不仅会影响乘坐的舒适性,还可能对车辆的安全性和耐久性产生潜在威胁。

因此,对汽车车身结构的振动进行深入分析具有重要的意义。

首先,我们来了解一下汽车车身结构振动的来源。

汽车在行驶过程中,会受到多种激励因素的作用,从而导致车身产生振动。

路面的不平整度是最常见的激励源之一。

当车轮经过凸起、凹陷或坑洼的路面时,会产生垂直方向的冲击力,通过悬架系统传递到车身。

发动机的运转也是一个重要的激励源。

发动机的往复运动和旋转部件的不平衡会产生振动,通过动力传动系统传递到车身。

此外,风阻、车辆的加速和减速、转向等操作也可能引起车身的振动。

那么,车身结构的振动会带来哪些影响呢?最直观的就是乘坐舒适性的下降。

频繁和强烈的振动会让乘客感到不适,甚至出现疲劳和晕车的症状。

长期处于振动环境中,还可能对人体健康造成一定的损害。

对于车辆本身来说,振动会加速零部件的磨损,降低其使用寿命。

例如,过度的振动可能导致悬架系统、连接件、电子设备等部件的损坏或失效,增加维修成本。

此外,振动还可能影响车辆的操控性能和稳定性,给驾驶带来安全隐患。

为了有效地分析车身结构的振动,我们需要借助一系列的工具和方法。

其中,有限元分析(Finite Element Analysis,简称 FEA)是一种常用的技术。

通过将车身结构离散化为有限个单元,并对这些单元的力学特性进行建模,可以模拟车身在不同载荷和工况下的振动响应。

在进行有限元分析时,需要准确地建立车身的几何模型,并定义材料属性、边界条件和载荷等参数。

实验测试也是振动分析中不可或缺的手段。

例如,可以使用加速度传感器安装在车身的关键部位,测量实际行驶过程中的振动加速度信号。

通过对这些信号进行处理和分析,可以获得车身振动的频率、幅值等特征参数。

在车身结构设计中,有一些关键因素会影响其振动特性。

振动及振动噪声的信号分析

振动及振动噪声的信号分析

振动及振动噪声的信号分析作者:张传岭陶治奇来源:《中国科技博览》2013年第11期[摘要]工程车辆在转向时助力转向系统发出异响产生噪声,会严重影响驾驶员舒适性。

本文针对某助力转向系统的振动及产生的噪声进行分析研究。

[关键词]助力转向系统;振动;噪声中图分类号:TH 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)11-0276-021 总述目前我国工程机械进入了快速发展阶段,人们在对工程机械性能提出更高要求同时,对其舒适性也提出了更高的需求,因此车辆振动噪声的研究也显得至关重要。

车上距离驾驶员最近的噪声源之一就是助力转向系统,若它在转向时发出异响,驾驶员的乘坐舒适性将会受到严重影响,鉴于此,本文针对某助力转向系统产生的振动噪声进行分析研究。

2 共振频率对系统稳定性的影响分析运用振动理论通过对助力转向系统的粘性阻尼系统的振型分析,可以得到该阵型的开环系统Bode图,如图1所示。

由于该系统是欠阻尼系统,所以在共振频率附近出现了共振,从图1可以看到Bode上出现了一个很高的共振峰。

模态阻尼比大小会影响共振峰的高低,阻尼比越大,共振峰越低。

模态阻尼比受阻尼系数变化的影响,如图2所示。

从图中我们可以得到,在有限范围内,模态阻尼比随阻尼的增大而增大,但不会超过0.04,故助力转向系统表现为小阻尼特性。

由图1知,在低频共振频率附近,相角滞后非常明显。

当采用PI控制的电流环时,开环系统的Bode图受被控对象共振的影响,进而会影响系统稳定性。

我们可以通过相位补偿对开环系统Bode图校正解决。

3 振动噪声测试分析3.1 振动噪声测试仪器的选择及特性(1)加速度传感器的选择本测试系统采用压电式加速度传感器,它具有工作频带宽、体积小、重量轻、寿命长、安装方便、不易损坏等优点。

其特性参数如下:YD一12加速度传感器①电荷灵敏度大;②最大横向灵敏度比:1.7%;③谐振频率:28kHz,峰值32dB④工作温度:-40~+80℃⑤最大可测加速度:2000m/s-2(2)声级计的选择HS5661型精密声级计是一种袖珍式、高精度的高声级声学测量仪器,由于采用了先进的数字检波技术,使得仪器的稳定性、可靠性大大提高。

某混动车型怠速充电时方向盘振动问题分析与对策研究

某混动车型怠速充电时方向盘振动问题分析与对策研究

NEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车1 背景面对全球能源危机及日趋严重的环境污染问题,新能源汽车逐渐兴起,目前已快速成为汽车市场的主力军。

从能量转化角度来讲,新能源车又可以分为电动车、燃料电池车、混合动力车三类。

混合动力电动汽车通过内燃机工作效率的优化,怠速停机和制动能量回收等措施实现混合驱动与混合制动,达到整车节能减排的目标;基于电驱动系统的高效率、制动能量回收和附属系统的电动化等途径,纯电动汽车实现了整车的高效率运行;插电式混合动力通过车外充电与车载发电系统的结合,集聚了上述两种车型的优点,实现了城区短途的纯电动运行与远途的混合动力运行[1]。

混动汽车常见三种类型:外插电式混动、油电混联式混动与增程式混动。

三种混动汽车均存在发动机、动力电池、驱动电机等关键零件,不同的是外插电式混动汽车,可以通过DCDC将外部交流电储存于动力电池中,在功率需求满足的情况下,优先使用电力进行驱动,常见的汽车有比亚迪秦plus。

油电混联式混动则是无法外部充电,因电池容量低、纯电续航较短,因此通过发动机工作持续充电,部分工况发动机亦可直接驱动,常见车型本田奥德赛。

最后一种增程式混动,则是在油电混联式混动的基础上,加大电池容量,并布置外充系统,但发动机工作仅用于动力电池充电,不参与直接驱动,常见车型理想one[2]。

混动汽车相对于传统汽车,增加了动力电池、驱动电机、发电机等高压系统,成本增加,对整车定价会有所提高,从而降低用户购买欲望。

除了整车成本、价格增加外,对于整车动力系统布置、零件可靠性及耐久验证、关键零件三包服务、售后问题排查及配件换件返修等,对主机厂及服务站都增加了一定的难度。

并且,国内充电服务基础设施目前不够完善,在一二线城市无法满足大部分用户便捷充电需求,在三四线城市则又无法普及。

对比随处可见的加油站以及3分钟加满油的传统车,外插电式混动汽车、增程式汽车可外充的优势就捉襟见肘了。

本文论述的车型是混动汽车中的油电混联式混合动力汽车,是在原有燃油车型基础上增加电驱动系统,取消变速器及发电机。

方向盘摆振问题的Benchmark及CAE分析解决方法

方向盘摆振问题的Benchmark及CAE分析解决方法

方向盘摆振问题的Benchmark及CAE分析解决方法赵永坡;李仕途;逄淑一【摘要】方向盘摆振是汽车样车开发阶段常见的振动问题,甚至影响驾驶员的舒适性和行车安全.针对某SUV车型的方向盘摆振问题,通过Benchmark方法和试验测试,设定摆振评价指标和指标限值,明确摆振问题的激励源和振动传递路径.通过灵敏度分析快速识别传递路径中对摆振影响较大的动力学参数,提出了整改方案,并借助CAE方法快速验证了方案的有效性.在开发样车上通过增大齿条摩擦力、增大方向盘转动惯量和降低转向器安装衬套整车y向刚度等方法,使摆振幅值降低76%,摆振现象得到有效改善.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】5页(P240-244)【关键词】方向盘摆振;Benchmark;振动传递路径;灵敏度分析;CAE分析【作者】赵永坡;李仕途;逄淑一【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北保定 071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北保定 071000;长城汽车股份有限公司技术中心,河北省汽车工程技术研究中心,河北保定 071000【正文语种】中文【中图分类】U463.410.16638/ki.1671-7988.2016.09.083CLC NO.: U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)09-240-05随着汽车的普及,消费者越来越重视汽车的品质和安全,方向盘摆振是样车开发阶段常见的振动问题,甚至影响驾驶员的舒适性和行车安全[1,2]。

解决方向盘振动问题主要有以下几种途径:控制激励源;优化振动传递路径,提高传递路径的隔振能力;降低响应,优化转向系统振动特性等[1]。

造成方向盘摆振的激励源主要是车轮的非均匀性,包括质量不平衡、刚度不均匀和尺寸偏差等[3~7]。

整车厂解决方向盘摆振时采取的措施涉及到车轮系统(调整轮胎动平衡、调整车轮偏心等)、悬架系统(调整悬架下摆臂后衬套的刚度等)和转向系统(加强转向系统安装衬套、安装支架的刚度等)[2,4~9]。

汽车转向系统测试技术与规范

汽车转向系统测试技术与规范

有大量的机械结构部件存在于汽车的转向系统中,这些转向系统在汽车的行驶中具有十分重要的作用。

从驾驶员端到转向车轮末端都存在着转向系统,一般来说,汽车的转向系统一共包括以下几种相关的机械结构部件,也就是汽车转向传动机构、汽车转向器以及汽车转向操纵机构等。

本文对这些机械结构部件以及转向系统液压助力装置测试技术和方法,进行了分析和介绍。

1机械结构部件在汽车转向系统中测试技术研究1.1测试汽车转向操纵机构的技术分析在驾驶员和转向器之间的汽车的转向操纵机构主要是发挥了连接的作用,其属于包括转向器到转向盘之间全部零部件在内的总称,一般来说,现在汽车转向操纵机构的主要作用就是向转向器传递驾驶员转动转向盘的操作力。

其中的转向盘主要由轮辋、轮辐以及轮缘等组成,利用汽车轮毂之间的内花键转向盘换就能够发挥出连接转向管柱的作用。

①目前在我国一般都是选择QC/T563-1999试验方法对转向盘进行试验,主要的试验项目包括以下几种:也就是老化试验、摩擦试验、表面硬度、受力变形、热性能以及外观等。

②现在我国主要采用QC/T649-2000试验方法来试验汽车的转向传动轴总成,汽车的转向传动轴的试验项目在我国一般来说主要包括以下几个方面:扭转疲劳寿命试验、静扭强度试验、滑动花键的滑动启动力试验、转动力矩试验以及总成间隙试验等[1]。

③现在我国主要采用QC/T647-2000试验方法来试验汽车的转向万向节总成,汽车的转向万向节总成试验项目在我国一般来说主要包括以下几个方面:轴承的压出力试验、万向节与轴的拔拉力试验、转动方向间隙试验、摆动力矩试验、最大工作角试验等。

1.2测试转向器的技术在转向传动机构和操纵机构中转向器起到了连接的作用,现在常见的汽车转向器包括蜗杆曲柄指销式转向器、循环球式转向器、齿轮齿条式转向器等。

现在我国主要采用QC/T29096-92试验方法对非动力转向器总成进行试验,非动力转向器总成试验的主要方法包括疲劳寿命试验、强度试验以及性能试验等;采用QC/T529-2000试验方法对液压助力转向器总成进行试验,液压助力转向器总成试验主要包括可靠性试验和性能试验等[2]。

某轿车转向系统模态灵敏度分析优化及验证

某轿车转向系统模态灵敏度分析优化及验证

1010.16638/ki.1671-7988.2018.05.003某轿车转向系统模态灵敏度分析优化及验证汪东斌,姜建满(安徽江淮汽车集团股份有限公司技术中心,安徽 合肥 230601)摘 要:轿车转向系统的振动是驾驶员可以感知的敏感振动,是影响整车NVH 水平的重要组成部分。

为了抑制转向系振动,文章提出了以有限元软件Nastran 为工具,以改进的可行方向法为优化方法来提高转向系一阶固有频率。

通过对该轿车转向系一阶固有频率的优化设计,在不增加转向系统重量的前提下,实现了转向系统一阶固有频率的提升,经实车验证起到了很好抑制方向盘振动的作用。

关键词:转向系统;Nastran ;改进的可行方向法;一阶固有频率中图分类号: U463.4 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2018)05-10-03Sensitivity Optimization and Validation of Frequency of The Steering SystemWang Dongbin, Jiang Jianman( Anhui Jianghuai Automobile Group CO., LTD, Tech Center, Anhui Hefei 230601 )Abstract: The vibration of the steering system for a car is a sensitive vibration that can be perceived by, and is the important component part of the NVH level of the vehicle. In order to restrain the vibration of steering system, a finite element software Nastran is used to improve the first-order natural frequency of steering system, by the method of using the improved feasible direction. By optimizing the first natural frequency of the steering system of the car, the first natural frequency of the steering system is improved without increasing the weight of the steering system. The real vehicle verification has played a good role in restraining the vibration of the steering wheel.Keywords: Steering System; Nastran; Modified Feasible Direction Method; First-order Natural Frequence CLC NO.: U463.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2018)05-10-03前言在评价汽车振动与噪声时,通常是从三个方面进行评价:整车、系统和部件评价。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

of developing
new models.In this study,though the steering system
transfer
function
test can
get the natural
cause
frequency of vibration and comparison with the excitation frequency of the en百ne idle speed,get what excessive vibration of the steering wheel in the idle basis. Key words:steering system;vibration characteristics;modal analysis
《装备制造技术))2014年第1期
车辆转向系统振动特性的试验分析
卢培纪.王福明
(中北大学机电工程学院,山西太原030051)
摘要:转向系统的振动特性是衡量汽车NVH性能的一个重要评价指标,是影响车辆乘坐舒适性的重要影响因素。在 新车型开发过程中解决方向盘振动严重的问题就非常必要。通过试验对转向系统方向盘进行传递函数测试,得到方向
The Test and Analysis of Vehicle
LU
eering System Vibration
Fu-ming
Pei-ji,WANG
(North
University of China,Taiyuan 03005 1,China)
Abstract:Vibration characteristics of the steering system is
to
affecting
cost
the machining quality of the turning workpiece,finding requirements for quality measures,can
ensure
how
make the workpiece processing
achieve technical
the
state,and
for further optimize the
design
of the steering system
135
万方数据
车辆转向系统振动特性的试验分析
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 卢培纪, 王福明, LU Pei-ji, WANG Fu-ming 中北大学机电工程学院,山西太原,030051 装备制造技术 Equipment Manufacturing Technology 2014(1)
Key words:workpieee turning;machining quality;influencing factors;analysis
t曼^奠—奠^虫—凫—受—受—受—受—受—L受一生一羹一生.奠.受.受一奠.受.受.受羹.羹.女生受受奠受女女女生羹受女女垒受受羹女生奠^
(上接第1 20页)
本文链接:/Periodical_zbzzjs201401045.aspx

结束语
通过对发动机怠速状态下激励频率的理论分析
图2
发动机怠速方向盘振动试验布置图
4测试结果及分析
4.1固有频率分析
测试完成后,在软件中得到加速度对力锤的传 递曲线组,选取90。位置x方向做代表分析,其结果
如图3所示。
和不同工况下转向系统振动特性的测试分析,得到 了发动机的激励频率、转向系统的振动特性参数,同 时也找到了怠速时方向盘振动过大的原因,即方向 盘震动的固有频率和发动机怠速时的主激励频率很 接近,引起转向系统的共振。因此该车型需要进行转 向系统结构优化设计,改变固有频率避免因发生共
5)根据工件的加工性质、材料、工艺要求等合理 选用刀具及切削液,在很大程度上可以 提高工件的加 工质量。
参考文献: [11王公安.车工工艺学[M].第4版.北京:中国劳动社会保障 出版社,2005. 【2】陈海魁.车工技能训练[M】.第4版.北京:中国劳动社会保
3结束语
综上所述,研究机械加工质量的影响因素,就是 为了掌握机械加工中各种工艺因素对加工质量影响 的规律,以便运用这些规律来控制加工过程,最终达 到改善产品加工质量,提高产品使用性能的目的。
表1试验主要设备
序号
l 2
名称 力锤 三向加速度传感器 数据采集器
数量
1 7 l
怠速工况下方向盘的振动机理
气体作用力、自身运动部件惯性力和外界负荷

3试验测试系统及方案
3.1模态测试系统及方案 在进行转向系统模态测试试验时,采用力锤脉 冲激励作为主激励,使用力锤锤击方向盘,力信号经 电荷放大器送到信号分析系统,测试系统软件对信 号处理得到加速度对力的传递函数,通过对转向系 统的模态实验分析可以得到方向盘的固有频率、阵 型图和前六阶固有频率[31,方向盘振动模态测试试验 布置如图1。 (1)试验工况:汽车P挡驻车水平地面上,发动 机处在熄火状态。
的反作用力是发动机的主要激励力。以目前市场上 四冲程发动机为例,对于缸数为i的发动机,其汜谐 次的振幅最大,称之为第一主谐次,第一主谐次对应 的频率.而按下式进行计算[21:
二=告×争
其中, Ⅳ为曲轴转速, i为气缸数。 怠速时发动机转速一般为750 r/rain左右,此时 主激励频率为25 Hz左右。因此一般要求汽车上的子
喜i
釜2
墨l
舶1
蓦:
O 10 加 3。

50
50
7。

90
10D
颜宰僵z)
图3
90。测点x方向频谱响应曲线
(下转第135页)
120
万方数据
《装备制造技术}2014年第1期
一一一———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————-—-———————-——~——————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一
障出版社,2005. 【3】寇元哲.影响机械加工表面质量的因素分析【J】.甘肃科技, 2007(7):99—100.
[4】赵岩,丁延松.影响机械加工表面质量的因素及改进措施
[J].技术与市场,20lo(5):56—57.
[5】范崇洛.机械加工工艺学【M】.南京:东南大学出版社,2009,
67—70.

系统的固有频率应该避开这个激励频率,如果和此 怠速激励频率接近,又无良好的隔振和吸振措施,会 引起子系统的共振。

转向系统振动试验设备及软件
转向系统振动试验采用丹麦B&K公司生产的
振动噪声测试系统,此测试系统主要由硬件和软件 两个部分组成。试验使用的硬件设备包括多通道数 据采集系统、力锤及加速度传感器及力锤等,试验的 主要设备如表1所示。
振造成驾驶员不适感。
参考文献: [1]高静轩.汽车NVH用户需求分析及试验数据管理系统[D]. 合HE:合肥工业大学硕士论文.2009. [2】姚嘉伶.气缸功率变化对发动机振动的影响[J】.南京林业大 学学报.2005(3):49—52. 【3]庞剑,等.汽车噪声与振动一理论与应用【M】.北京:北京理 工大学出版社’200 8。
age
many factors affecting the final quality of the workpieces.Mac
an
important factor in determining the operational
out
performance.Through
to
the
analysis
of the factors
the surface quality of
an
workpiece,and
avoid the manufacturing
increasing parts,causing unnecessary losses,is becoming
important aspect
of people’S research.
an
important section in automotive NVH evaluation and
to

significant
process
factors impact
on
vehicle comfortable.It’s necessary
solve serious steering wheeling vibration in the
根据频谱响应曲线可知,方向盘的固有频率为 Hz。该车方向盘的固有频率和怠速状态下发动机 激励频率25 Hz比较接近,容易引起转向系统的共振, 会引起驾驶员怠速状态下操作方向盘感到不舒适。 4.2模态试验测试结果与分析
27.5
将在测试系统中得到的转向系统频谱曲线导人 到软件中做模态参数识别与分析,可得到对应的振 型图和前六阶固有频率,模态试验振型图及前六阶 固有频率结果分别如图4和表2。 图4(a)是方向盘12点种位置x方向激励时,方 向盘一阶振型图,为纵向震动。
Analysis of the Factors Affecting the Machining Quality of
SUN Xiao-yan
Workpiece
education center,Chaoyang Liaoning 1
22400,China)
Abstract:In the process of machinery,there quality is
相关文档
最新文档