懸置系統(tǒng)
關(guān)注創(chuàng)建者：芒特老師 創(chuàng)建時(shí)間：2020-03-19
懸置系統(tǒng)的視頻教程
基于Matlab+Isight的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)（三）
第三課：基于MATLAB+Isight的懸置系統(tǒng)穩(wěn)健性分析 穩(wěn)健性是指產(chǎn)品性能相對(duì)不確定性因素( 使用環(huán)境和產(chǎn)品本身參數(shù)) 的不敏感性。懸置系統(tǒng)的穩(wěn)健性分析用于提高懸置系統(tǒng)在各類因素變差下懸置系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)的質(zhì)量。由于每個(gè)懸置剛度±15%的變差、安裝位置的變差、安裝角度的變差等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法只能保證中值最優(yōu)，采用6σ分析方法對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化可以使得懸置系統(tǒng)關(guān)鍵性能參數(shù)更加穩(wěn)健。
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Adams 動(dòng)力學(xué)分析 懸置系統(tǒng)分析計(jì)算 解耦頻率載荷
第一章：懸置系統(tǒng)課程簡(jiǎn)單介紹 第二章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計(jì)算分析方法一 第三章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計(jì)算分析方法二（個(gè)人更喜歡第二種，軸套力分析方法） 第四章：懸置系統(tǒng)的動(dòng)力總成位移轉(zhuǎn)角以及懸置位移和載荷計(jì)算分析方法 懸置系統(tǒng)分析計(jì)算是整個(gè)懸置項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中最最前期的東西。 很多人也都在學(xué)習(xí)過(guò)程中，或者已經(jīng)在路上了； 針對(duì)于目前很多人想學(xué)而有學(xué)不到的問(wèn)題。
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基于ADMAS懸置系統(tǒng)解耦優(yōu)化
基于ADMAS懸置系統(tǒng)解耦優(yōu)化 共分為5章 第一章：動(dòng)力總成懸置優(yōu)化分析介紹 第二章：動(dòng)力總成建模及Z向預(yù)載力的分析 第三章：第一輪解耦分析 第四章：懸置系統(tǒng)解耦優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程 重點(diǎn)內(nèi)容：懸置剛度變量、模態(tài)變量、優(yōu)化設(shè)計(jì)、解耦能量百分比 第五章：解耦優(yōu)化結(jié)果數(shù)據(jù)的提取 根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)結(jié)合橡膠三向剛度比值合理的選擇數(shù)據(jù)
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懸置系統(tǒng)的實(shí)例教程
摘要
：為了對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)懸置系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行分析，利用 ＡＤＡＭＳ 建立電機(jī)懸置系統(tǒng)六自由度仿真模型，計(jì)算電機(jī)總成懸置系統(tǒng)的固有頻率和能量解耦率，得出懸置系統(tǒng)各階固有頻率均大于內(nèi)燃機(jī)汽車，且繞電機(jī)軸線方向振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于內(nèi)燃機(jī)汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴(yán)重的振動(dòng)耦合。通過(guò)改變電機(jī)的懸置位置和剛度對(duì)電機(jī)懸置系統(tǒng)進(jìn)行仿真優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明：通過(guò)改變電機(jī)的懸置位置和剛度，可以使懸置系統(tǒng)的固有頻率分布更加合理，能量解耦率得到提高。
關(guān)鍵詞
：電動(dòng)汽車；電機(jī)懸置系統(tǒng)；ＡＤＡＭＳ；仿真
全球能源危機(jī)、環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，純電動(dòng)汽車作為新能源汽車的一個(gè)重要方向，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)諸多汽車制造廠和研究機(jī)構(gòu)對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行了深入研究［１］
。電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的振動(dòng)噪聲源差別較大。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的噪聲主要來(lái)源于發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、進(jìn)排氣噪聲、散熱風(fēng)扇噪聲、傳動(dòng)系統(tǒng)噪聲、路面輪胎噪聲、車身振動(dòng)噪聲和風(fēng)噪聲［２］。電動(dòng)汽車由于沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲和進(jìn)排氣噪聲這兩大主要噪聲，其噪聲比內(nèi)燃機(jī)汽車噪聲在一般工況下減小很多［３］，但由于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特殊性，在加速時(shí)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，并且瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩沖擊較大［４-６］，這些振動(dòng)和沖擊會(huì)傳給車架，引起
車內(nèi)振動(dòng)噪聲和部件的疲勞破壞，此時(shí)噪聲比內(nèi)燃機(jī)汽車噪聲要大。
牽引電機(jī)通過(guò)懸置系統(tǒng)安裝在汽車車架上，懸置系統(tǒng)支撐電機(jī)的重量，對(duì)動(dòng)力總成與車架間的振動(dòng)起雙向隔離作用［７-９］。驅(qū)動(dòng)電機(jī)在工作過(guò)程中，在懸置系統(tǒng)某一個(gè)自由度方向作用變化的激振力，并引起該方向的振動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致其他自由度方向的振動(dòng)，出現(xiàn)耦合振動(dòng)。由于耦合振動(dòng)擴(kuò)大了振動(dòng)頻率的范圍，為了達(dá)到相同程度的隔離效果，懸置必須要更軟，從而使得穩(wěn)定性降低。因此，需要對(duì)懸置系統(tǒng)進(jìn)行解耦優(yōu)化。
展開(kāi) 對(duì)于上述懸置系統(tǒng)采用多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后左懸置的安裝角度由45°變?yōu)?2.7°，右懸置的安裝角度由45度變?yōu)?5.7度，得到優(yōu)化后的剛度參數(shù)如表4所示。優(yōu)化后得到的系統(tǒng)固有頻率和能量分布百分比如表5所示。此時(shí)動(dòng)反力F=621.2N，比原方案有較大的下降。
表4優(yōu)化后懸置系統(tǒng)主軸剛度及安裝角度
表5 優(yōu)化后懸置系統(tǒng)解耦率及固有頻率
由表3和表5可看出，對(duì)懸置安裝角度進(jìn)行調(diào)整，提高了懸置系統(tǒng)的隔振性能。優(yōu)化后懸置系統(tǒng)側(cè)傾方向固有頻率由18HZ下降到9HZ,解耦率從26.54提高到71.93，與橫擺模態(tài)的耦合大有改善。其它方向的能量分布百分比也都有了一定程度的提高，特別是Y向和繞Z軸方向。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了6個(gè)自由度方向的近乎完全解耦。對(duì)動(dòng)力總成施加單位路面激勵(lì)（1N）和繞曲軸扭轉(zhuǎn)方向扭矩激勵(lì)（200N.m）,得到優(yōu)化后懸置系統(tǒng)動(dòng)力總成在平動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)幅頻特性如圖4所示。
圖4 優(yōu)化后懸置系統(tǒng)動(dòng)力總成質(zhì)心在路面及扭矩激勵(lì)下的幅頻特性
動(dòng)力總成角位移的幅頻特性曲線中,在10.2HZ處均出現(xiàn)峰值。由圖3中a1)和圖4中a1)可見(jiàn),動(dòng)力總成角位移的幅值均很小。優(yōu)化前后動(dòng)力總成質(zhì)心在路面激勵(lì)下的平動(dòng)位移及轉(zhuǎn)動(dòng)位移變化不大，僅平動(dòng)幅值有所降低，Z向平動(dòng)位移從11.5mm降低到10.5mm。
從表3可知由于懸置系統(tǒng)在俯仰方向和橫擺方向的振動(dòng)是嚴(yán)重耦合的,在側(cè)傾方向力矩的作用下,優(yōu)化前懸置系統(tǒng)的動(dòng)力總成在Y方向振動(dòng)的位移除了在6.4Hz 處有峰值外,在9.6Hz處也出現(xiàn)了峰值,在6.4HZ處峰值最大達(dá)到35mm,如圖3中a2)所示。同時(shí)在側(cè)傾方向的角位移也比較大，在6.4HZ處角位移達(dá)到了14.4°。
展開(kāi) ；
2、我們需要?jiǎng)?chuàng)建動(dòng)力總成的簡(jiǎn)易模型，并且設(shè)置質(zhì)心坐標(biāo)以及動(dòng)力總成轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和重量；（注意重量單位）
3.根據(jù)懸置彈性中心坐標(biāo)進(jìn)行設(shè)置：（記得重命名，免得忘記哪個(gè)是哪個(gè)）
4、在彈性中心位置添加bushing，將懸置剛度添加進(jìn)去。
5、分析計(jì)算（進(jìn)行能量解耦和剛體模態(tài)的分析）并且查看我們分析所得到的結(jié)果！
根據(jù)分析結(jié)果考慮是否調(diào)整。
以上就是bushing進(jìn)行設(shè)置分析懸置模態(tài)解耦的方法；
當(dāng)然后面我們還有動(dòng)力總成位移轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)角、以及懸置位移和載荷的設(shè)置和分析，
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Adams 動(dòng)力學(xué)分析 懸置系統(tǒng)分析計(jì)算 解耦頻率載荷
第一章：懸置系統(tǒng)課程簡(jiǎn)單介紹
第二章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計(jì)算分析方法一
第三章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計(jì)算分析方法二（個(gè)人更喜歡第二種，軸套力分析方法）
第四章：懸置系統(tǒng)的動(dòng)力總成位移轉(zhuǎn)角以及懸置位移和載荷計(jì)算分析方法
展開(kāi) 增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及懸置解耦設(shè)計(jì)
無(wú)論是對(duì)于傳統(tǒng)燃油車輛還是純電動(dòng)汽車、增程式電動(dòng)車，動(dòng)力總成都是其最重要的振動(dòng)噪聲激勵(lì)源。為對(duì)其振動(dòng)噪聲進(jìn)行隔離設(shè)計(jì)，獲得整車更好的NVH性能，懸置系統(tǒng)及動(dòng)力總成的設(shè)計(jì)匹配和解耦都非常重要，為其設(shè)計(jì)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
1. 增程器-電驅(qū)動(dòng)分開(kāi)布置下的解耦設(shè)計(jì)
考慮到增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)激勵(lì)源的復(fù)雜度較高，僅從動(dòng)力總成激勵(lì)源及響應(yīng)特性的角度出發(fā)，推薦增程器（發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)）系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（電機(jī)+減速器+傳動(dòng)軸）分開(kāi)布置。其缺點(diǎn)為需要占用更多布置空間，需要設(shè)計(jì)兩套懸置減振系統(tǒng)，有可能需要付出更多的零部件重量、成本等；其優(yōu)點(diǎn)為大大降低了動(dòng)力系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)匹配難度，易于獲得更好的NVH性能，實(shí)現(xiàn)整車質(zhì)量分布的均勻性等。
增程器-電驅(qū)動(dòng)分開(kāi)布置后，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)懸置解耦設(shè)計(jì)可根據(jù)純電動(dòng)車動(dòng)力總成激勵(lì)源特點(diǎn)進(jìn)行匹配開(kāi)發(fā)。而對(duì)于增程器的懸置匹配和解耦設(shè)計(jì)，主要考慮增程器本身主要工作工況點(diǎn)與動(dòng)力總成剛體模態(tài)的避頻，可根據(jù)傳統(tǒng)燃油車懸置設(shè)計(jì)理論進(jìn)行匹配開(kāi)發(fā)。
圖1 增程器-電驅(qū)動(dòng)分開(kāi)布置
2. 一體化增程器-電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的解耦設(shè)計(jì)
考慮到布置空間、重量、成本等因素，增程式電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)采用了較多一體化設(shè)計(jì)，即發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)+驅(qū)動(dòng)電機(jī)+減速器+控制器一體化設(shè)計(jì)為一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)，進(jìn)行整體布置設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并共用一套懸置系統(tǒng)。其缺點(diǎn)為集成度高帶來(lái)激勵(lì)頻率復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度高，不易獲得較好的NVH性能。
圖2 一體化增程器-電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成舉例
由于動(dòng)力總成激勵(lì)的復(fù)雜性，懸置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及解耦非常重要，對(duì)增程式電動(dòng)車整車NVH性能影響很大。
展開(kāi) 城市道路的路面不平度帶來(lái)的低頻隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)，這一部分也屬于穩(wěn)態(tài)激勵(lì)，通過(guò)懸掛系統(tǒng)傳遞到車架、車身、動(dòng)力總成和座椅，路面隨機(jī)振動(dòng)激勵(lì)經(jīng)過(guò)懸架的衰減、過(guò)濾之后，其有效作用頻率范圍會(huì)進(jìn)一步降低到5Hz 的范圍內(nèi)，且由于現(xiàn)階段的電動(dòng)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(shí)不考慮這一部分激勵(lì)。但是在考慮動(dòng)力總成受力極限工況時(shí)，路面所帶來(lái)的垂直方向的回彈或沖擊慣性力（瞬態(tài)激勵(lì)）需要包括在內(nèi)。因此對(duì)于純電動(dòng)汽車，電機(jī)的扭矩波動(dòng)遠(yuǎn)低于發(fā)動(dòng)機(jī)，而且主要出現(xiàn)在蠕行、加速、減速和制動(dòng)工況，其頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)階次也無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。但電機(jī)的扭矩則明顯大于發(fā)動(dòng)機(jī)。
所以懸置匹配優(yōu)化的著眼點(diǎn)則應(yīng)該是動(dòng)力總成的扭矩，懸置系統(tǒng)首先應(yīng)具備足夠的抗扭限位能力，確保在大扭矩的作用下動(dòng)力總成的位移量處于合理范圍，在此基礎(chǔ)上再考慮隔振性能。
因此，純電動(dòng)汽車對(duì)懸置系統(tǒng)的隔振能力要求低于傳統(tǒng)燃油車，但對(duì)懸置系統(tǒng)抗扭限位能力的要求遠(yuǎn)高于燃油車。基于這種考慮，工藝簡(jiǎn)單、可靠性好能并且提供大剛度的橡膠懸置更適合電動(dòng)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(tǒng)隔振能力差并不是因?yàn)?em>懸置軟墊過(guò)于剛硬，而是因?yàn)?em>懸置軟墊過(guò)于柔軟，在大扭矩作用下被壓死失去緩沖功能。例如，電機(jī)或者減速器的階次噪聲可能以結(jié)構(gòu)噪聲的形式，通過(guò)懸置系統(tǒng)傳遞到乘員艙內(nèi)。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(jié)構(gòu)噪聲的傳遞。一般建議在正向和反向最大扭矩下，每個(gè)懸置軟墊的變形量都控制在10mm以內(nèi)。
圖4 電機(jī)懸置布置示意
關(guān)于剛體模態(tài)解耦和模態(tài)頻率分布分析，對(duì)于燃油車一般都是將6階剛體模態(tài)頻率規(guī)劃在5-18Hz，并且繞曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的模態(tài)頻率要小于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率的0.707。
展開(kāi) 
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懸置系統(tǒng)的最新內(nèi)容
②懸置支架系統(tǒng)建模：懸置支座一般為鑄鋁件，通常使用連續(xù)體建模，為保證計(jì)算精度需精細(xì)的網(wǎng)格（尤其是高梯度區(qū)域），常用二階四面體單元。懸置支架一般為鈑金結(jié)構(gòu)，常使用殼單元進(jìn)行模擬，網(wǎng)格密度需足夠捕捉動(dòng)態(tài)變形和應(yīng)力集中。
9月12日 14:00
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?? 基于同一軟件實(shí)現(xiàn)整車強(qiáng)度、剛度、NVH仿真等；
?? 基于有限元模型的動(dòng)力學(xué)懸置系統(tǒng)開(kāi)發(fā)；
?? 精確的輪胎模型，提升路噪仿真精度；
?? 電池包、鑄造車身等引起的模型規(guī)模增大解決方案。
李保國(guó)
海克斯康汽車仿真技術(shù)專家
北京理工大學(xué)車輛工程碩士。
· 如何對(duì)超級(jí)元件進(jìn)行加密解密
· 如何使用優(yōu)化功能
· 繪圖模塊功能詳解
· 結(jié)果后處理功能詳解
· 如何使用時(shí)域分析功能
· 如何使用線性分析功能
· 如何設(shè)置并行計(jì)算
第八部分：基于AMEsim軟件的一些簡(jiǎn)單案例講解（由于此軟件可在多個(gè)領(lǐng)域使用，案例無(wú)法一一列出，這里只做一些簡(jiǎn)單案例的展示）
· 彈簧質(zhì)量系統(tǒng)
· 汽車懸置系統(tǒng)
并利用優(yōu)化算法，基于數(shù)學(xué)規(guī)劃或啟發(fā)式算法對(duì)懸置剛度、安裝位置、安裝角度等進(jìn)行優(yōu)化，保證懸置系統(tǒng)解耦。這種方法簡(jiǎn)單、快捷。
并利用優(yōu)化算法，基于數(shù)學(xué)規(guī)劃或啟發(fā)式算法對(duì)懸置剛度、安裝位置、安裝角度等進(jìn)行優(yōu)化，保證懸置系統(tǒng)解耦。這種方法簡(jiǎn)單、快捷。
MATLAB/ADAMS求解動(dòng)力學(xué)
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六折
基于ADMAS發(fā)動(dòng)機(jī)懸置28工況計(jì)算
https://www.yqgqt.org.cn/video/c13144
六折
基于ADMAS懸置系統(tǒng)解耦優(yōu)化
Journal of Magnesium and Alloys, 2014, 2(2):99-108
[11] 韋小田.純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的振動(dòng)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)[D].重慶:重慶大學(xué),2015.
[12] 杜莎,高馳.HRC：從全生命周期審視碳纖維在新能源汽車中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[J].汽車與配件,2020(21):45-47.
Part.2
結(jié) 論
目前，在車輛開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有基于Matlab或其他自編寫(xiě)程序，進(jìn)行懸置系統(tǒng)解耦等方面工作，針對(duì)動(dòng)力懸置系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，基于MSC Nastran 進(jìn)行懸置系統(tǒng)開(kāi)發(fā)由以下優(yōu)勢(shì)：
? 企業(yè)NVH開(kāi)發(fā)中，標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序，有50多年工程應(yīng)用歷史，各大OEM均有Nastran
基于python語(yǔ)言如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化處理仿真數(shù)據(jù)，最終通過(guò)形成報(bào)告開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)顯著節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低費(fèi)用，提升動(dòng)力總成性能。歡迎預(yù)約報(bào)名！
與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)懸置系統(tǒng)相比，混動(dòng)內(nèi)燃機(jī)懸置系統(tǒng)需適應(yīng)頻繁啟停沖擊、適應(yīng)多模式工況極限姿態(tài)控制，經(jīng)典問(wèn)題包括：點(diǎn)火沖擊、發(fā)動(dòng)機(jī)抽動(dòng)、怠速抖動(dòng)、轟鳴/嘯叫等。
