动力总成悬置系统设计的一些问题

mbrslyd

看到很多前辈讨论悬置系统设计问题，我也来凑凑热闹，抛砖引玉一下，希望高人指点。目前我在悬置厂呆了将近三年，直接负责悬置系统的系统设计、产品分析、支架橡胶结构CAE以及后期NVH性能调校等。目前为止大约设计了50多个悬置系统，基本上国内主机厂都有，测试评价了30多个车型的悬置系统性能。总结一些不成熟的经验，请高人指点：
1）悬置系统固有频率分布方面：最小固有频率应高于半阶次发动机怠速激励频率，这点很重要，否则可能由于发动机点火不均，导致怠速时严重的车内低频抖动问题；最高固有频率低于发动机怠速激励频率的0.707倍，主要是考虑隔振的要求；绕曲轴的固有频率最好处于发动机怠速激励频率的0.5倍之下，以保证较好的悬置隔振性能；Z向固有频率要考虑与车轮共振频率的分割关系，前置前驱车可能要使动力总成Z向固有频率避开前轮共振频率，防止模态耦合，而纵置车可能要使动力总成Z向固有频率接近整车一弯、一扭模态，这样动力总成可作为动力吸振器使用，而降低车身振动；同时还要考虑动力总成避开4-7Hz这样一个人体敏感的频率范围。
2）固有频率设计时还要考虑动力总成放置在地面上和放置在车身上模态会有变化，侧向、垂向模态都有可能提高，这点在设计之前就应该考虑到。
3）悬置点位置的放置除影响低频隔振性能之外，高频时由于动力总成弹性模态的影响，可能导致较差的隔振性能，因此悬置点应尽量布置在动力总成节点处。
4）悬置系统的优化设计可以采用Adams或是Matlab完成，用Adams计算会和Matlab计算的结果存在很大差异，一般频率方面差异不大，主要是能量解耦方面，个人认为由于有现成的很多可供参考的能量解耦率计算公式，因此认为采用Matlab编程计算应该是最好的，这也是大部分厂家所采用的。优化属于多变量多目标优化，可以采用Matlab+Isight结合多岛遗传优化和一些常规梯度优化算法来做，效果还是比较好的。

mbrslyd

5）设计之初，就应该考虑所用悬置的结构、类型及在空间的布置方式，不同的悬置三向刚度比例是不一样的，这些都是优化的约束条件，悬置的阻尼比可以不用考虑，无论是橡胶悬置还是液压悬置都是如此。如果非要考虑，一般可在后期多体动力学分析时加入。
6）系统设计的好坏，一般从固有频率分布和能量解耦率的高低来评价，很多人更热衷于用能量解耦率高来判断，其实这是很有问题的，固有频率的合理分布应该是最为重要的，能量解耦率高并不代表能得到较好的NVH性能。
7）系统的稳健性分析可以采用6sigma方法进行，后期NVH调校可以结合DOE来做。

mbrslyd

8）前面的固有频率和能量解耦率分析只能给出悬置的合理的线性端刚度，悬置的非线性刚度设计其实是悬置系统设计的一个非常重要的工作，完善的理论依据，国内也就那么几家，而且基本上都是保密状态，我也不便公布，敬请谅解；
9）基本上上面系统设计完成后，悬置的刚度曲线以及支架的承载力都有了，这样便可以设计悬置结构以及支架模态、强度等了。
10）后期NVH性能调试，可能仍然需要对悬置做出更改，NVH调试包含很多方面，隔振、各类行车工况、方向盘、座椅振动、噪声等等很多。

mbrslyd

论坛好冷啊，只看不回复，都潜水啊。

hdiyun

现实中对于消除四缸柴油机的怠速振动是一件很头疼的问题，兄台有什么好建议。

mbrslyd

确实不怎么好办，悬置隔振量是有一定限度的，振源本身确实需要花大功夫调整。国产柴油机振动烈度比汽油机振动不是一般的大。

shipxj

配服，说得很好啊。和你差距比较远

glc2051

刚刚进入NVH行业，什么都还是陌生的，来学习:handshake

duanxc314

原帖由 mbrslyd 于 2009-10-16 14:30 发表
看到很多前辈讨论悬置系统设计问题，我也来凑凑热闹，抛砖引玉一下，希望高人指点。目前我在悬置厂呆了将近三年，直接负责悬置系统的系统设计、产品分析、支架橡胶结构CAE以及后期NVH性能调校等。目前为止大约设计了 ...

                                                                                        mbrsly兄弟了解的真多啊，不过悬置系统的设计、产品分析以及NVH调试这些都一个人负责的话说明你真是大牛，但这也存在一个问题，一个人负责这么多的话很难做专，除非有个支撑的团队。

automan

支持一下吧。虽然自已也是做这方面的。说的很中肯也很经验。:handshake

xxm1215

小弟刚学习NVH,以后还有很多不懂的地方需要向前辈学习！

wy558558558

对于理论计算出的悬置刚度,在实际中不可能作出,这在现实中应怎么权衡.还有看了一些文章目标函数应选择悬后振动最小值,这应该如何用数学公式表达?

mbrslyd

原帖由 wy558558558 于 2009-12-11 08:54 发表
对于理论计算出的悬置刚度,在实际中不可能作出,这在现实中应怎么权衡.还有看了一些文章目标函数应选择悬后振动最小值,这应该如何用数学公式表达?

我认为长时间积累现有悬置的刚度比例关系应该是必须的，兄台可以建议公司做一个悬置刚度库，或者自己经常做做悬置结构的CAE分析，这样就会有助于自己在前期匹配时对刚度的了解。如果对一些结构不确认，可事先做一下CAE分析，看大概能调整的范围。
悬置振动最小值也是对的，我个人感觉，能量解耦法有点莫名其妙，很难说解耦好，NVH就好，各个传递路径对车内噪声的贡献，实际上是矢量相加的关系，包含了相位的影响，即使某几个振动输入大，但车内并不一定不好。作为供应商，做悬置系统开发其实很尴尬，最好是主机厂，能够结合整个车身系统做评价。

mbrslyd

原帖由 duanxc314 于 2009-11-30 19:42 发表


                                                                                        mbrsly兄弟了解的真多啊，不过悬置系统的设计、产品分析以及NVH调试这些都一个人负责的话说明你真是大牛，但这也存在一个问题，一个人负责这么多的话很难做专，除非有个支撑的团队。

大牛真的不是，从失败中不断的思考，不断的总结学习。

weixxyyzz

LZ，不错，高水平，哈哈，学习了，:lol