發動機懸置系統的案例
發動機懸置系統優化（論文集）
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基于動力總成質心位移及轉角控制的懸置系統優化設計
【摘要】使用多目標遺傳優化算法，在懸置剛度基本不變的情況下，以懸置安裝角度為主要變量，并以各自由度方向的解耦率最大以及傳遞到車身側的動反力最小為目標，對某車型發動機懸置系統進行優化設計。對優化結果制作樣件并進行測試。測試結果表明，該方法可以有效控制動力總成在垂直方向的振動和繞曲軸的扭轉振動，減少懸置支撐點動反力幅值，從而減少車身振動和降低車內噪聲。
ADAMS發動機懸置系統建模培訓 ￥2
ADAMS發動機懸置系統建模培訓
增程式電動汽車動力系統及懸置解耦設計
作為解耦計算的方法，懸置系統解耦計算可采用類似純電動車或傳統燃油車輛計算方法；增程式電動車相比純電動車或傳統燃油車輛不同之處在于，由于其激勵源特性，其解耦結果判斷標準，需要避開的頻率需要特殊設計。
圖3 懸置6自由度和13自由度解耦模型舉例
增程式電動車動力總成及懸置系統解耦結果的避頻原則建議如下，需要注意的是，基于驅動電機扭矩響應快的特點，需合理設計懸置襯套剛度以達到控制動力總成位移量及瞬態響應，這可能造成解耦頻率較高，從而與車身模態、增程器工作工況點共振的風險；而增程器發動機的往復慣性力和爆震的振動噪聲隔離要求，需要對動力總成懸置的隔振性能進行優化，可能造成需要解耦頻率較低，從而與驅動電機對懸置系統的要求造成矛盾。
偏頻
簧下固有頻率
人體前后方向敏感頻率：4Hz
人體胃部上下固有頻率：8Hz
剛體模態之間固有頻率需隔離1Hz以上
增程器發動機各工況點頻率
增程式發電機各工況點頻率
驅動電機/減速器階次頻率（無法完全隔開，但可避開常用或敏感頻率）
空壓機運行頻率
真空泵運行頻率
車身模態
其他……
解決驅動電機與增程器發動機對懸置系統的不同要求，一般方法為設計一個較高的繞驅動軸方向模態和一個較低的Z向平動模態。具體到懸置系統布置和設計方面，一個較常用的推薦為增程器發動機側布置液壓懸置，減速器前后方向各布置一個橡膠懸置，驅動電機側布置一個橡膠懸置；另外一種較為常見的布置型式為在常用的左右后懸置之外，布置一個拉桿懸置限制動力總成扭轉沖擊和位移。
圖4 懸置布置舉例
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發動機激勵整車結構噪聲混合仿真分析
摘 要：為解決整車開發早期沒有載荷譜無法進行整車發動機激勵噪聲預測的困境，本文采用多體進行發動機動力學分析，發動機載荷，結合有限元仿真技術，對整車進行發動機階次及overall分析，針對低頻轟鳴聲進行TPA診斷優化分析，結果證明仿真能反饋實車的主要問題，能有效為整車NVH前期開發提供有效的計算方法和指導方向。
關鍵詞：發動機激勵噪聲，多體，有限元，TPA
1.引言
發動機結構噪聲作為乘用車噪聲最大貢獻源[1][2]，一直是NVH工程師最大難題之一。為解決發動機結構噪聲，在不更改發動機內部運動件的情況下，眾多學者一直在不斷地做著各方面的研究和嘗試。近十年來，懸置系統解耦率分析方法已經非常成熟[3][4]，對NVH工程應用起到非常重要的指導作用。發動機接附點模態動剛度結構有限元仿真與優化[5][6]，避免了結構剛性不足所帶來的結構噪聲問題。車身傳遞函數仿真分析優化技術[7][8]，改善了對發動機激勵結構噪聲的放大傳遞作用。在應用這些研究成果過程中發現所有的分析僅僅考慮到子系統本身的性能，但整車是一個整體系統，子系統本身性能良好，不代表著整車裝配后的整體性能良好。整車狀態的仿真分析也大部分在有前一階段的載荷數據后才能開展分析工作。本文采用多體進行發動機動力學分析，發動機載荷，結合有限元仿真技術，對整車進行發動機階次分析，并合成overall。
2.仿真優化方法理論
2.1傳遞路徑技術理論
圖1 發動機激勵結構噪聲模型
發動機激勵結構噪聲模型簡化如圖1所示，發動機內部燃燒爆發力引起整機振動，經發動機懸置系統隔振后，對車身產生激勵力。激勵力經車身進行傳遞，經過放大或衰減作用后產生響應，通過人的觸覺或聽覺感受到發動機激勵所引起的結構振動和噪聲。
展開 幾篇關于ADAMS應用的會議論文！
MSC.ADAMS 在整車操縱穩定性分析中的應用.pdf
MSC.ADAMS在轉臺中的應用.pdf
基于MSC.ADAMS 的摩托車虛擬樣機的振動分析.pdf
基于MSC.ADAMS_INSIGHT 的發動機懸置系統優化.pdf
汽車動力總成懸置系統及懸置設計與實驗驗證
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Basic Concepts of Sound.pdf
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European NVH Research.pdf
FMEA在汽車發動機懸置設計中的應用.pdf
NVH與汽車開發0.doc
NVH材料在汽車方面的應用.part2.rar
基于發動機懸置動剛度分析的車內降噪研究
某微型客車在行駛過程中在發動機高轉速時駕駛室產生共鳴聲，車身有嚴重的振動現象。NVH測試結果顯示發動機右懸置支架Z向動剛度偏低。采用Altair HyperWorks軟件對發動機右懸置進行動剛度分析，基于動力總成懸置系統剛度匹配原則，結構參數敏感性分析，并考慮裝配及焊接工藝等因素，提出一個較為合理的改進方案。改進方案裝車后NVH測試結果表明車內噪聲明顯降低，發動機轉速為3315rpm時降了4.3dB，3671rpm時降了10dB，3860rpm時降了4.5dB。車身振動主觀感覺亦有明顯減弱。
陳秀_基于發動機懸置動剛度分析的車內降噪研究.pdf
展開 頻響分析在發動機懸置設計中的應用研究
介紹汽車發動機懸置動態特性的重要性，提出用加速度頻響函數分析動態特性的方法，并建立了相應的數學模型。以國產某款車為例，對發動機左右懸置進行了加速度傳遞函數響應分析，指出了設計中存在的問題，并提出修改方案，修改后的動態性能明顯改善。
113-頻響分析在發動機懸置設計中的應用研究.pdf
案例21：發動機懸置三個方向激振力的加載方法
案例21：發動機懸置三個方向激振力的加載方法
之前，QQ群里有個哥們碰到一個問題：測試得到的發動機懸置的激振力（每個懸置三個方向）加不上。之前在書里面看到的都是一個力加載到一個輸入點Input point上面。但是，實際上在忽略扭矩作用時，每個發動機懸置處的激振力是XYZ三個方向的。這樣就需要在一個Input Point上加載三個方向的激振力Load Function。
這種加載需要手動指定激振力的方向。加載方式如下：
1三個激振力Load Function，一個輸入點Input Point
2通過Mannual Assignment的方式給三個力分配響應的自由度
分配X自由度的激振力
分配Y自由度的激振力
分配Z自由度的激振力
分配完之后Status 顯示 √ 說明載荷已經正確設定好了
感謝阿偉（superxjw版主）在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
展開 ?基于有限元技術的發動機懸置支架拓撲優化設計研究
變速器懸置支架（見圖1）是動力總成懸置系統中的安全件和功能件，它的作用是支撐懸置、連接變速器以及傳遞作用在動力總成上的一切力和力矩，另外，懸置支架的一階固有頻率對車內噪聲的影響很大，因此，在動力總成懸置系統設計時，應對支架的強度和固有頻率進行優化設計和試驗驗證。本文使用了Hypermesh及其Optistruct模塊，對變速器懸置支架進行了前處理和拓撲優化，并對優化前后的懸置支架在各載荷工況下所受應力和前三階的約束模態進行了比較，驗證了優化方案的有效性和可靠性。各工況的載荷數據通過ADAMS軟件建立懸置系統動力學仿真模型進行仿真分析來獲得。
圖1 懸置支架在動力總成中的位置
1 懸置系統動力學仿真
1.1 動力學仿真模型建立
Lagrange乘子方法是多體系統動力學建模中經常使用的方法，根據所研究的動力總成懸置系統特點，懸置每個剛體質心的笛卡兒坐標作為系統的廣義坐標。
根據拉格朗日法建立運動方程[3][4],即
式中T ———系統振動時的動能
U ———系統振動時的勢能
D ———系統振動時產生耗散能
Fi ———發動機的激振力
可建立系統的動力學方程。動力總成懸置系統的動力學方程表示為：
其中：為系統質量矩陣，為系統阻尼矩陣，為系統剛度矩陣，為激振力。
不考慮阻尼和外力作用，可得到系統的自由振動的微分方程，也即系統六自由度固有特性的分析方程：
基于多體系統動力學理論，利用機械系統動力學仿真軟件ADAMS/VIEW及振動模塊，建立該轎車的懸置系統模型，為了計算和優化的效率，模型已做簡化。如圖2所示系統由發動機、變速器和四個懸置組成。
展開 
電動汽車電機總成懸置系統仿真分析及優化
摘要
：為了對電動汽車電機懸置系統的固有特性進行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機懸置系統六自由度仿真模型，計算電機總成懸置系統的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統各階固有頻率均大于內燃機汽車，且繞電機軸線方向振動的固有頻率遠大于內燃機汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴重的振動耦合。通過改變電機的懸置位置和剛度對電機懸置系統進行仿真優化。優化結果表明：通過改變電機的懸置位置和剛度，可以使懸置系統的固有頻率分布更加合理，能量解耦率得到提高。
關鍵詞
：電動汽車；電機懸置系統；ＡＤＡＭＳ；仿真
全球能源危機、環境污染問題日益嚴重，純電動汽車作為新能源汽車的一個重要方向，符合國家節能環保的發展趨勢，國內諸多汽車制造廠和研究機構對電動汽車進行了深入研究［１］
。電動汽車與傳統內燃機汽車的振動噪聲源差別較大。傳統內燃機汽車的噪聲主要來源于發動機噪聲、進排氣噪聲、散熱風扇噪聲、傳動系統噪聲、路面輪胎噪聲、車身振動噪聲和風噪聲［２］。電動汽車由于沒有發動機噪聲和進排氣噪聲這兩大主要噪聲，其噪聲比內燃機汽車噪聲在一般工況下減小很多［３］，但由于電動汽車驅動電機的特殊性，在加速時電機會產生轉矩波動，并且瞬時轉矩沖擊較大［４-６］，這些振動和沖擊會傳給車架，引起
車內振動噪聲和部件的疲勞破壞，此時噪聲比內燃機汽車噪聲要大。
牽引電機通過懸置系統安裝在汽車車架上，懸置系統支撐電機的重量，對動力總成與車架間的振動起雙向隔離作用［７-９］。驅動電機在工作過程中，在懸置系統某一個自由度方向作用變化的激振力，并引起該方向的振動時，導致其他自由度方向的振動，出現耦合振動。由于耦合振動擴大了振動頻率的范圍，為了達到相同程度的隔離效果，懸置必須要更軟，從而使得穩定性降低。因此，需要對懸置系統進行解耦優化。
展開 基于ABAQUS的橡膠懸置膠合件剛度仿真計算
橡膠懸置膠合件作為發動機懸置系統的重要組成部分，其靜態力學特性對汽車的操縱穩定性起著重要作用，同時也是進行橡膠懸置動態特性預測的基礎。然而由于橡膠懸置復雜多變的結構形狀以及橡膠材料復雜的非線性特性，目前并沒有理想的模型或解析公式可以準確地描述其彈性特性與結構參數之間的關系，因而橡膠懸置的結構設計也沒有確定的方法，大多采用經驗設計和試驗修正的方法。
本文將以一個懸置膠合件仿真的實例講解一下如何利用ABAQUS來獲取其三個方向的靜態特性。所用膠合件的數模圖如圖1所示。其設計圖紙上標注的三向剛度如表1所示，膠料硬度是邵氏50±5度。
圖1 膠合件結構
表1設計要求
1、 網格劃分
采用HYPERMESH對圖一懸置進行網格劃分到的有限元模型如圖2所示。
2、材料設置
把劃分好的網格導入ABAQUS中，設置其材料參數，由于不同本構模型對橡膠懸置膠合件剛度計算結果有一定的影響。結合何小靜，上官文斌發表的《橡膠隔振器靜態力－ 位移關系計算方法》一文的研究結果表明，Mooney-Rivlin 模型的計算精度最高，其相對誤差均小于10%，所以本文采用M-R模型進行計算。50度膠料的M-R材料常數C10=0.2969，C01=0.0584。
3、剛度求解
3.1求解X方向剛度
按表 1要求，做如下設置：在Z方向先預載8mm，再在X向加載500N。取值0~5.6mm,對X向靜剛度進行求解。
展開 純電動汽車動力懸置系統匹配要點
城市道路的路面不平度帶來的低頻隨機振動激勵，這一部分也屬于穩態激勵，通過懸掛系統傳遞到車架、車身、動力總成和座椅，路面隨機振動激勵經過懸架的衰減、過濾之后，其有效作用頻率范圍會進一步降低到5Hz 的范圍內，且由于現階段的電動車主要用于城市交通，城市道路的路面不平度一般都比較很小，因此可以暫時不考慮這一部分激勵。但是在考慮動力總成受力極限工況時，路面所帶來的垂直方向的回彈或沖擊慣性力（瞬態激勵）需要包括在內。因此對于純電動汽車，電機的扭矩波動遠低于發動機，而且主要出現在蠕行、加速、減速和制動工況，其頻率與發動機轉動階次也無明顯關聯。但電機的扭矩則明顯大于發動機。
所以懸置匹配優化的著眼點則應該是動力總成的扭矩，懸置系統首先應具備足夠的抗扭限位能力，確保在大扭矩的作用下動力總成的位移量處于合理范圍，在此基礎上再考慮隔振性能。
因此，純電動汽車對懸置系統的隔振能力要求低于傳統燃油車，但對懸置系統抗扭限位能力的要求遠高于燃油車。基于這種考慮，工藝簡單、可靠性好能并且提供大剛度的橡膠懸置更適合電動汽車，液壓懸置反而不適用。要注意的是，提升懸置軟墊的剛度和限位能力并不意味著NVH性能的降低。相反，很多情況下懸置系統隔振能力差并不是因為懸置軟墊過于剛硬，而是因為懸置軟墊過于柔軟，在大扭矩作用下被壓死失去緩沖功能。例如，電機或者減速器的階次噪聲可能以結構噪聲的形式，通過懸置系統傳遞到乘員艙內。如果懸置軟墊太柔軟，很可能在全扭矩工況被壓死，從而加劇結構噪聲的傳遞。一般建議在正向和反向最大扭矩下，每個懸置軟墊的變形量都控制在10mm以內。
圖4 電機懸置布置示意
關于剛體模態解耦和模態頻率分布分析，對于燃油車一般都是將6階剛體模態頻率規劃在5-18Hz，并且繞曲軸轉動的模態頻率要小于發動機怠速激勵頻率的0.707。
展開 汽車懸置系統分析之ADAMS計算解耦模態
；
2、我們需要創建動力總成的簡易模型，并且設置質心坐標以及動力總成轉動慣量和重量；（注意重量單位）
3.根據懸置彈性中心坐標進行設置：（記得重命名，免得忘記哪個是哪個）
4、在彈性中心位置添加bushing，將懸置剛度添加進去。
5、分析計算（進行能量解耦和剛體模態的分析）并且查看我們分析所得到的結果！
根據分析結果考慮是否調整。
以上就是bushing進行設置分析懸置模態解耦的方法；
當然后面我們還有動力總成位移轉、轉角、以及懸置位移和載荷的設置和分析，
具體請各位關注下面鏈接進行購買！
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14829
Adams 動力學分析 懸置系統分析計算 解耦頻率載荷
第一章：懸置系統課程簡單介紹
第二章：懸置系統的解耦與頻率的計算分析方法一
第三章：懸置系統的解耦與頻率的計算分析方法二（個人更喜歡第二種，軸套力分析方法）
第四章：懸置系統的動力總成位移轉角以及懸置位移和載荷計算分析方法
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