懸置解耦的案例
增程式電動汽車動力系統(tǒng)及懸置解耦設計
作為解耦計算的方法，懸置系統(tǒng)解耦計算可采用類似純電動車或傳統(tǒng)燃油車輛計算方法；增程式電動車相比純電動車或傳統(tǒng)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(tǒng)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(tài)響應，這可能造成解耦頻率較高，從而與車身模態(tài)、增程器工作工況點共振的風險；而增程器發(fā)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(yōu)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(tǒng)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(tài)之間固有頻率需隔離1Hz以上
增程器發(fā)動機各工況點頻率
增程式發(fā)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(tài)
其他……
解決驅動電機與增程器發(fā)動機對懸置系統(tǒng)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(tài)和一個較低的Z向平動模態(tài)。具體到懸置系統(tǒng)布置和設計方面，一個較常用的推薦為增程器發(fā)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
展開 汽車懸置系統(tǒng)分析之ADAMS計算解耦模態(tài)
；
2、我們需要創(chuàng)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(jù)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(tài)的分析）并且查看我們分析所得到的結果！
根據(jù)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(tài)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，
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Adams 動力學分析 懸置系統(tǒng)分析計算 解耦頻率載荷
第一章：懸置系統(tǒng)課程簡單介紹
第二章：懸置系統(tǒng)的解耦與頻率的計算分析方法一
第三章：懸置系統(tǒng)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(tǒng)的動力總成位移轉角以及懸置位移和載荷計算分析方法
展開 整車懸置解耦思路和后處理
以傳統(tǒng)的燃油車為思考點，參考一些文章，主要有一下幾點：
動力總成剛體模態(tài)頻率需要和發(fā)動機怠速頻率達到隔振目的，依據(jù)隔振理論，這部分關系為：動力總成剛體頻率/怠速模態(tài)頻率=1/√2；
動力總成是剛體模態(tài)中的Lateral模態(tài)容易與Roll模態(tài)耦合，需要相互避開；
考慮整車路躁，動力總成是剛體模態(tài)中的Bounce模態(tài)應該與前懸的上下同步跳動HOP模態(tài)避開；
動力總成是剛體模態(tài)中的Roll模態(tài)必須低于怠速時發(fā)動機點火脈沖頻率的1/2；
動力總成是剛體模態(tài)中的Pitch模態(tài)容易與Roll模態(tài)耦合，這兩個模態(tài)需要有一定的頻率間隔；
同樣是路躁考慮，動力總成是剛體模態(tài)中的Pitch模態(tài)應該與前懸上下異步跳動的TRAMP模態(tài)避開；
動力總成是剛體模態(tài)中的Yaw模態(tài)容易與Roll模態(tài)耦合，這兩個模態(tài)需要有一定的頻率間隔；
以一般常見的4缸發(fā)動機為例，怠速轉速一般750轉，怠速頻率為25Hz，依據(jù)隔振理論，動力總成剛體模態(tài)不應該大于17Hz，解耦率一般大于70%，個別重要模態(tài)解耦率希望達到90%，這樣匯總如下表所示：
同時，考慮到車在實際運行中存在急剎碰撞等工況，在前進方向有較大加速度，所以，懸置的設計還應該保證其在X向的懸置剛度足夠大，否則，動力總成會碰撞到其他部件。
概念設計階段，就依據(jù)以上一些基本邊界條件進行懸置的剛度設計。這是時候做了大量問題的簡化：動力總成簡化成質量和慣性的剛體，懸置為XYZ三向剛度的六自由度-懸置系統(tǒng)的解耦問題，使用優(yōu)化算法，對懸置的剛度，坐標位置進行優(yōu)化，達到解耦的目的，這一過程一般采用MATLAB編程優(yōu)化解決。這方面的建模計算，程序設計以及工程應用，已經(jīng)有很成熟。
展開 Matlab懸置剛度解耦分析批處理以及剛度值優(yōu)化算法 Adams一邊玩去 ￥10
Matlab運行程序 自動分析懸置解耦，可自行設定剛度值范圍進行優(yōu)化求解等，以及靈敏度分析
如下
動力總成懸置系統(tǒng)設計中的坐標系定義及解耦坐標系討論
因此動力總成質心坐標系下，需要重點考察有慣性力、慣性力矩存在的方向上的解耦情況。
3、TRA坐標系下得解耦分析
參考TRA坐標系，更多的考慮傾覆力矩波動對隔振性能的影響。 如果動力總成前置后驅左右懸置布置成V型或者中置后驅車型如以前五菱之光、長安之星的動力總成布置與水平面成50°夾角的情況下，最好是能做一下TRA坐標系下得解耦校核。重點要考察繞TRA軸的解耦情況。
圖5 與水平面成50°布置的發(fā)動機
三、參考不同解耦坐標系的問題
1、原則上：解耦應參照激振力的方向進行解耦。比如水平方向存在激振力，應確保水平方向的模態(tài)是解耦的。
2、但對于動力總成懸置系統(tǒng)來說，傾覆力矩波動引起的振動繞TRA方向。TRA坐標系的另外兩個軸一般不與任何一個水平坐標系平行。
3、因此，解耦僅參考一個坐標系似乎都不合理。
4、現(xiàn)今TRA軸是自由狀態(tài)無約束下的TRA軸，動力總成懸置系統(tǒng)TRA軸實際上應為約束TRA軸。
四、不同工況下解耦參考坐標系的適用情況
1、 怠速下，理論上參考TRA坐標系更好，但還需考慮發(fā)動機的缸數(shù)所帶來的激振力的方向。
2、 高轉速下，參考動力總成質心坐標系或整車坐標系更好（依據(jù)動力總成布置傾斜程度而由不同的考慮）。
3、 路面或輪胎激勵下，則參考整車坐標系更好。
4、 在低頻0-50HZ時，路面激勵和傾覆力矩波動對振動影響較大，慣性力/慣性力矩對振動影響較小。因此低頻范圍需重點關注整車坐標系和TRA軸坐標系下的解耦
5、 當轉速上升至一定范圍，慣性力/慣性力矩會顯著增大，但對應的頻率與懸置系統(tǒng)固有頻率相比已有足夠大的隔振空間。因此可以不考慮動力總成質心坐標系下的解耦情況。
展開 【技術貼】EXCITE Mount Layout工具在動力總成懸置設計上的應用
通常對于懸置解耦率一般都要求。分析模型發(fā)動機為四缸發(fā)動機，轉速在750rpm~6500rpm內，所對應的2階主激勵頻率為25Hz~216Hz，從隔振的效率考慮，依振動理論，懸置頻率應該小于22HZ；從汽車平順性的角度來講，懸置的頻率設定應避開人體的垂向敏感頻率 4~8 Hz 和水平共振頻率 0.5~2 Hz ；另外從頻率響應來看，需避開車身扭轉振動頻率。所有模態(tài)頻率必須高于6Hz，以減少與汽車其它部分剛體模態(tài)的耦合。所有模態(tài)頻率必須低于30Hz ，以減少與車身、轉向柱及動力傳動系統(tǒng)等模態(tài)的耦合；另外，為得到較好的垂向振動效果，動力總成繞曲軸轉動方向的頻率，和垂直方向頻率要重點關注。這兩個方向的頻率間隔一般要大于2Hz，考慮到動力總成各個方向振動的耦合性，建議各個方向的頻率間隔應大于1Hz。頻率的設定范圍和6個方向的解耦目標值參考表4。
圖11是固有頻率的設定及解耦率，從表中可以看出，各懸置模態(tài)的固有頻率選用合適，大小與間隔符合要求，Vertical與 Roll方向解耦在90%以上，其它方向的解耦在 80%以上，懸置設計合理。
表4 懸置解耦限值
4 總結
動力總成懸置設計過程中需要選擇合適的懸置剛度和支承位置，以保證動力總成在工作過程中與機艙內其他部件不發(fā)生干涉，同時使動力總成的剛體模態(tài)與底盤不發(fā)生共振，并且剛體模態(tài)之間應該達到較好的解耦率。解決好這些問題，就大致滿足了懸置的設計要求。
結合EXCITE Mount Layout工具、基于真實的載荷邊界以及便捷的懸置定義，可對動力總成動靜響應位移進行快速校核，同時也可快速進行動力總成懸置剛度解耦率分析，對所設計懸置進行相應的評價。
希望上述內容對廣大EXCITE用戶有所幫助，如有任何疑問，歡迎發(fā)郵件至我們公共郵箱Mechanical_support_China@avl.com咨詢。
展開 基于能量法解耦的汽車動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化
【摘要】針對某皮卡車更換動力總成后，出現(xiàn)怠速工況下動力總成晃動較大的現(xiàn)象* 利用能量法
解耦的基本原理，并采用?@?$A 對該車動力總成懸置系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，從而提高其隔振效率，降
低整車的振動。
關鍵詞：動力總成懸置系統(tǒng)Y 能量法解耦Y ?@?$AY 優(yōu)化
基于能量法解耦的汽車動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化.pdf
基于ADAMS的懸置系統(tǒng)整車剛體模態(tài)解耦分析方法
圖1 動力總成懸置系統(tǒng)6自由度adams模型
圖2 非簧載質量-車身-動力總成16自由度adams模型
3 六自由度和十六自由度模型剛體模態(tài)的計算分析
在2中模型基礎上，利用adams/vibration模塊分別對六自由度和十六自由度模型進行解耦分析，得到其固有頻率和能量分布情況如下表5和表6所示。
4、結果比較
把16自由度和6自由度計算得到的結果放入表7進行分析。
對比表7中兩種模型計算的動力總成固有頻率，可以看出，傳統(tǒng)的6自由度模型計算的動力總成固有頻率與16自由度模型計算得到的固有頻率在垂直方向上存在1.6 Hz的差異，其它5個方向固有頻率的計算結果基本一致。垂直方向固有頻率計算結果的差異，主要原因是由于6自由度懸置系統(tǒng)模型將車身視為無限大的剛體。
而對比兩種模型計算的解耦率，可以看出，如果六自由度模型時有某個方向的解耦率不高，則在16自由度時該方向就容易出現(xiàn)大的耦合，比如本例子中的YY方向在整車模型下就與Z方向出現(xiàn)很很大的耦合。
因此如果能收集到足夠的參數(shù)，進行16自由度的模態(tài)解耦分析還是很有必要的，為了讓更多的人學習如何進行整車的狀態(tài)下的16自由度模型建模，本人特地錄制了視頻教程，需要的可以在技術鄰網(wǎng)站購買。
課程名稱：基于ADAMS整車16自由度模型仿真
課程鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c14882
展開 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化
在開發(fā)工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統(tǒng)振動向整車傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計算動力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統(tǒng)主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統(tǒng)隔振性能的核心就是解決剛體模態(tài)的頻率分配和振動耦合問題，簡言之就是關注動力總成的剛體模態(tài)和解耦率；
? 三是作為動力吸振器，吸收來自路面的振動激勵。
MSC Nastran是汽車行業(yè)有限元分析的標準工具。長安汽車、東風神龍、吉利汽車等汽車行業(yè)頂級廠商都在應用MSC Nastran作為主要整車NVH仿真工具，利用Nastran可以完成模態(tài)解耦、非線性剛度校核、28工況等標準懸置系統(tǒng)開發(fā)。同時，基于f06、pch或者HD5格式文件，可以完成分析流程自動化數(shù)據(jù)處理，仿真結果提取、報告自動生成等工作。本章集中在利用Nastran完成模態(tài)解耦分析。
展開 技術鄰學院丨MSC Nastran基礎培訓/精品講解/實際分析 三大福利齊聚！
① MSC Nastran在汽車電子產(chǎn)品支架分析中的應用.pdf
② MSC Nastran在某排半皮卡車后圍鈑共振問題中的應用.pdf
③ 基于MSC Nastran及整車模型的動力總成懸置解耦分析和優(yōu)化方法.pdf
④ 基于MSC Nastran的發(fā)動機蓋支撐桿屈曲分析.pdf
⑤ 基于MSC Actran某車型后視鏡風噪聲計算.pdf
⑥ MSC Nastran與傳動CAE分析相結合的商用車橋主減總成輕量化設計.pdf
以上，是小編為諸位整理匯編的MSC Nastran學習資料，除此之外，技術類學院每日依然會上新更多的視頻、案例以及文檔，供大家學習討論！
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展開 設計仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（一）
在開發(fā)工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統(tǒng)振動向整車傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計算動力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統(tǒng)主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統(tǒng)隔振性能的核心就是解決剛體模態(tài)的頻率分配和振動耦合問題，簡言之就是關注動力總成的剛體模態(tài)和解耦率；
? 三是作為動力吸振器，吸收來自路面的振動激勵。
MSC Nastran是汽車行業(yè)有限元分析的標準工具。長安汽車、東風神龍、吉利汽車等汽車行業(yè)頂級廠商都在應用MSC Nastran作為主要整車NVH仿真工具，利用Nastran可以完成模態(tài)解耦、非線性剛度校核、28工況等標準懸置系統(tǒng)開發(fā)。同時，基于f06、pch或者HD5格式文件，可以完成分析流程自動化數(shù)據(jù)處理，仿真結果提取、報告自動生成等工作。
展開 
設計仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（一）
在開發(fā)工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統(tǒng)振動向整車傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計算動力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統(tǒng)主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統(tǒng)隔振性能的核心就是解決剛體模態(tài)的頻率分配和振動耦合問題，簡言之就是關注動力總成的剛體模態(tài)和解耦率；
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MSC Nastran是汽車行業(yè)有限元分析的標準工具。長安汽車、東風神龍、吉利汽車等汽車行業(yè)頂級廠商都在應用MSC Nastran作為主要整車NVH仿真工具，利用Nastran可以完成模態(tài)解耦、非線性剛度校核、28工況等標準懸置系統(tǒng)開發(fā)。同時，基于f06、pch或者HD5格式文件，可以完成分析流程自動化數(shù)據(jù)處理，仿真結果提取、報告自動生成等工作。
展開 設計仿真 | 基于MSC Nastran懸置優(yōu)化（一）
在開發(fā)工程車和乘用車時，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統(tǒng)振動向整車傳遞現(xiàn)象的發(fā)生，必須計算動力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性。動力總成懸置系統(tǒng)主要有兩個作用：
? 一是固定和支撐動力總成，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞；
? 二是隔振作用，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統(tǒng)隔振性能的核心就是解決剛體模態(tài)的頻率分配和振動耦合問題，簡言之就是關注動力總成的剛體模態(tài)和解耦率；
? 三是作為動力吸振器，吸收來自路面的振動激勵。
MSC Nastran是汽車行業(yè)有限元分析的標準工具。長安汽車、東風神龍、吉利汽車等汽車行業(yè)頂級廠商都在應用MSC Nastran作為主要整車NVH仿真工具，利用Nastran可以完成模態(tài)解耦、非線性剛度校核、28工況等標準懸置系統(tǒng)開發(fā)。同時，基于f06、pch或者HD5格式文件，可以完成分析流程自動化數(shù)據(jù)處理，仿真結果提取、報告自動生成等工作。
展開 某新型動力總成抗扭懸置設計及仿真分析
摘 要：在商用車，皮卡，輕重型客車及大型工程車輛上多采用縱置動力總成，其扭矩質量較大，且柴油車輛居多，工作過程較為粗暴，在工作過程中振動較大，點熄火及扭矩突變的工況抖動振幅及余振都極為明顯，是當今車輛的一個亟待解決的問題，文章主要以點熄火抖動大作為出發(fā)點進行問題的分析歸納及優(yōu)化方向作為研究方向，提出了新型懸置的設計理念及其對應的解耦結果對比分析及結論的驗證，從而達到一個針對該問題的解決方案及思路。
關鍵詞
：懸置系統(tǒng)；縱置；解耦計算；抗扭擺；Adams
前言
在動力總成懸置系統(tǒng)領域中，縱置發(fā)動機時常較多的應用在商用車，皮卡，輕重型客車及大型工程車輛上，以便獲得較為滿意的動力輸出與幾何空間布置。因此縱置的動力總成相對其他乘用車質量及慣量較大，且需求的扭矩也相對較高，大多為柴油機，工作暴躁，匹配的變速器速比變化較大，常常會出現(xiàn)在較多工況下的抖動與沖擊，直接造成駕駛員及乘客的明顯振感，尤其是在該類型車輛點熄火大扭矩變化時尤為明顯，且余振較多。長此以往對橡膠懸置及金屬骨架的壽命也都會產(chǎn)生危害，該問題亟待解決。
展開 基于動力總成質心位移及轉角控制的懸置系統(tǒng)優(yōu)化設計
【摘要】使用多目標遺傳優(yōu)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(fā)動機懸置系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。對優(yōu)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。
