激振式扭转疲劳试验台载荷波形畸变分析

针对行星式离心激振扭转疲劳试验台在进行汽车传动轴扭转疲劳试验时出现的载荷波形畸变现象,分析了试验台扭振系统并建立了数学模型,导出交变扭矩幅值变化的数学表达式。通过试验分析和计算机模拟验证了数学模型,找到了扭矩波形畸变的根本原因,并提出了消除波形畸变的方法,为合理使用原有这类试验台及新设计这类试验台提供了理论依据。     

基于侧向变刚度的轮胎多边形磨损机理分析

考虑轮胎接地摩擦的非线性特性,建立了基于侧向变刚度的轮胎多边形磨损模型,并对系统的稳定性进行了分析,指出轮胎的自激振动是一种由系统Hopf分岔引起的稳定周期振动现象,通过数值仿真得到了引起胎面自激振动的车速和车轮前束角范围.结果表明:轮胎多边形磨损为一种典型的非线性自激振动现象,其发生与胎面的侧向振动有关,磨损边数近似等于胎面的侧向振动频率与车轮转动频率之比.所建模型能够很好地解释轮胎多边形磨损的形成机理.     

考虑电动轮转矩波动的汽车悬架液压衬套设计

悬架衬套作为汽车振动的重要传递部件对于衰减汽车振动有着重要作用,在轮毂电机驱动电动汽车中,电机的转矩波动会引起车身的宽频纵向振动,传统的橡胶衬套因在宽频范围内阻尼特性变化不大,无法在特定的频带上产生大阻尼来迅速衰减振动。引入液压衬套可以衰减电动轮悬架中特定频带的转矩波动激励,首先建立了能够准确描述液压衬套力学性能的有限元模型,然后对液压衬套进行了力学性能敏感因素分析,最后根据敏感因素分析结果和振动传递特性对液压衬套进行结构参数设计,结果表明通过合理设计液压衬套的橡胶剪切模量、惯性通道横截面积和通道数量等参数,可以显著减小驱动电机转矩波动对车身纵向振动的影响,使车身纵向力振动在0~120 Hz范围内衰减13.4%。     

隔板对汽车微穿孔管消声器声学特性的影响

为分析隔板对微穿孔管消声器声学特性的影响,该文首先通过试验验证微穿孔管消声器传递损失数值计算方法,然后建立带隔板微穿孔管消声器传递损失的理论模型并利用数值方法进行验证,最后基于理论模型分析了隔板对微穿孔管消声器传递损失的影响。分析发现,隔板位置影响主消声频带及传递损失大小,隔板越靠近中间位置,第一拱形衰减域向高频扩大,且传递损失越大;隔板数目增加,传递损失相应增大,但当隔板数目达到一定值时传递损失不再显著增大;在简单微穿孔管消声器内加隔板后,可以适当缩短膨胀腔长度,而不会明显降低该消声器消声性能,此方法可大大降低消声器的轴向长度,对微穿孔管消声器的优化设计具有指导意义。     

路面不平度对车辆制动过程中轮胎动态性能影响的仿真分析

采用作者建立的非线性时变轮胎模型,仿真分析了路面不平度幅值及路面空间频率变化对地面附着性能的影响。得出路面不平度增大时,使路面对车轮的附着能力下降,因而使制动距离增长的结论。同时说明非线性时变轮胎模型能较真实地体现路面不平度的影响,对不平路面上车辆制动性能仿真是一个有效的轮胎力学模型     

车用离心风机转子系统振动特性分析

为分析风机转子系统的振动特性,利用扰动力法建立了水润滑轴承刚度阻尼的非线性模型,完成了轴承-转子系统的动力学建模;基于转子系统的有限元模型,计算了转子系统的临界转速并进行了试验验证;分析了离心风机振动激励源,之后对转子在质量不平衡激励和轴承不对中激励下的振动特性进行了分析。结果表明,在质量不平衡激励下,转子系统振动的峰值频率主要位于整数倍频及半倍频处,其中以旋转基频和半倍频的振动为主;在轴承不对中激励下,转子系统振动的峰值频率主要位于整数倍频处,其中最主要的振动频率为旋转基频,其次为2倍频。该文对风机转子系统振动特性的分析对后续的整车振动与噪声分析,以及整车乘坐舒适性的改进提供了参考。     

不平路面上制动附着系数变化的仿真分析

文章采用一种非线性时变轮胎模型，仿真分析了当路面不平度幅值和频率改变时，附着系数的变化规律，并从理论上解释了车速提高时制动附着系数下降的原因，为进一步分析附着系数的影响因素提供依据。     

车用两腔抗性消声器声学特性分析及结构优化

为了快速准确的研究抗性消声器的声学特性,该文提出二维解析方法研究两腔抗性消声器的传递损失特性;并基于阻抗管,采用双负载法对消声器传递损失进行了测量,以此对解析方法进行验证。进而基于解析方法,分析隔板通孔半径、隔板位置对消声器传递损失影响。最后采用遗传算法,在不增大外部总体尺寸的条件下,对消声器进行结构优化设计。研究结果表明,该文采用的理论计算方法可较准确地计算出消声器传递损失;两腔消声器比单腔消声器有更好的消声效果;隔板通孔半径及其位置对传递损失影响明显;通过对结构参数优化设计,可以使消声器在目标频带1 000~3 000 Hz的平均传递损失由17.2提升到39.5 d B,获得很好的优化效果。该文建立的二维解析模型可用于计算抗性消声器的传递损失,为快速优化设计消声器提供了参考。     

基于阶次分析的永磁同步电机噪声源识别

为了识别出永磁同步电机的噪声来源,该文对常见的机械噪声和不同影响因素下的电磁噪声特点进行研究。首先分析了滚动轴承产生的噪声阶次特征,识别出了滚珠内外圈通过频率对应的分数阶噪声。其次通过麦克斯韦应力张量法推导了理想条件下作用于定子内表面的径向力波的频率阶次,结合实测电流谐波分析了不同电流谐波类型下的径向力波特征,通过引入偏心修正系数分析了转子动态偏心对径向力波的影响,从而识别出了不同影响因素下的电磁噪声源。并且建立了永磁同步电机的有限元模型,通过模态试验对定子铁芯和绕组的等效进行验证,由电机约束模态分析获取了电机在实际安装条件下的模态参数,对实测的共振噪声来源进行解释。最后分析了各影响因素产生的噪声对总体噪声的贡献量,指出电机的主要噪声源。该研究可以识别出永磁同步电机的每一阶次噪声和共振噪声的来源,为进一步的减振降噪奠定基础。     

均匀切向流下汽车微穿孔管消声器声学性能分析

为探讨均匀切向流及消声器结构参数对汽车微穿孔管消声器声学性能的影响,综合考虑均匀流对微穿孔板声阻抗和消声器中心管道内声传播的影响,分别讨论了直通流与切向流对声波传播的影响机理。建立了切向流下微穿孔消声器的传递损失一维理论计算模型并加以验证,采用该模型计算的传递损失理论值与试验值更为接近,最大相对误差由27.3%降低到15%。并且基于该理论模型分析了均匀切向流下微穿孔消声器的声学性能及消声器结构参数对微穿孔消声器有流声学性能的影响。研究发现,微穿孔消声器主要外部尺寸参数对有流传递损失的影响与对无流情况大体相同,穿孔参数对无流声学性能影响很大,在常用范围内变化时最大浮动值多达18 d B,但在常用范围内变化基本不影响有流声学性能。该文研究为有流条件下微穿孔消声器的设计提供了参考。