解耦的案例
動力總成懸置系統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是解耦的。
2、但對于動力總成懸置系統來說，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、現今TRA軸是自由狀態無約束下的TRA軸，動力總成懸置系統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，但還需考慮發動機的缸數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 整車懸置解耦思路和后處理
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-懸置系統的解耦問題，使用優化算法，對懸置的剛度，坐標位置進行優化，達到解耦的目的，這一過程一般采用MATLAB編程優化解決。這方面的建模計算，程序設計以及工程應用，已經有很成熟。但這只能應用于模型較為簡單的狀態，整車數學方程組合起來還算簡單，可以快捷的得到計算結果，但其實不太符合在車身上，或者說在整車上的實際狀況。
在車身或者說整車上要得到懸置解耦的結果，即使用GPKE輸出動力總成模態動能，然后來求解動力總成剛體模態的頻率和解耦率。
這又會出現一個問題，整車情況下，模態結果非常多，每個模態結果下，均有動力總成模態動能結果，例如在整車模態下60Hz內有近300階模態結果，需要從這300階模態結果中提取出動力總成剛體模態，還要求得各自的解耦率，也是一個比較繁瑣的過程。笨方法確實有，一階一階看，多看幾遍，多花幾個鐘頭，總能得到個大概。其他姑且不說，要說在整車下，動力總成的剛體模態常常與其他部件模態耦合，人的肉眼其實也不容易找到，就算找到，也可能是錯誤的。
既然輸出了模態動能，就應該從動能的角度輔助查找模態，然后根據輸出的各個方向動能，得到模態的解耦率。到這個時候，強大的Python就能排上用場了。使用Python處理得到的數據，然后通過Excel將處理的結果寫出來進行可視化。
以上示例中在60Hz內一共52階模態，采用python提取模態動能結果，輸出到Excel中，分別輸出各方向模態動能在每階模態下的直方圖：
統計識別計算得到模態解耦情況（示例，忽視結果值）：
最后，使用第三方軟件Python對模態動能輸出的結果進行后處理，對懸置在整車上的優化提供了想象空間。
展開 增程式電動汽車動力系統及懸置解耦設計
增程式電動汽車動力系統及懸置解耦設計
無論是對于傳統燃油車輛還是純電動汽車、增程式電動車，動力總成都是其最重要的振動噪聲激勵源。為對其振動噪聲進行隔離設計，獲得整車更好的NVH性能，懸置系統及動力總成的設計匹配和解耦都非常重要，為其設計重點和難點。
1. 增程器-電驅動分開布置下的解耦設計
考慮到增程式電動汽車動力系統激勵源的復雜度較高，僅從動力總成激勵源及響應特性的角度出發，推薦增程器（發動機+發電機）系統與驅動系統（電機+減速器+傳動軸）分開布置。其缺點為需要占用更多布置空間，需要設計兩套懸置減振系統，有可能需要付出更多的零部件重量、成本等；其優點為大大降低了動力系統整體設計匹配難度，易于獲得更好的NVH性能，實現整車質量分布的均勻性等。
增程器-電驅動分開布置后，電驅動系統懸置解耦設計可根據純電動車動力總成激勵源特點進行匹配開發。而對于增程器的懸置匹配和解耦設計，主要考慮增程器本身主要工作工況點與動力總成剛體模態的避頻，可根據傳統燃油車懸置設計理論進行匹配開發。
圖1 增程器-電驅動分開布置
2. 一體化增程器-電驅動系統的解耦設計
考慮到布置空間、重量、成本等因素，增程式電動車動力系統采用了較多一體化設計，即發動機+發電機+驅動電機+減速器+控制器一體化設計為一個動力系統，進行整體布置設計和優化，并共用一套懸置系統。其缺點為集成度高帶來激勵頻率復雜，設計難度高，不易獲得較好的NVH性能。
圖2 一體化增程器-電驅動系統集成舉例
由于動力總成激勵的復雜性，懸置系統的設計及解耦非常重要，對增程式電動車整車NVH性能影響很大。
展開 汽車懸置系統分析之ADAMS計算解耦模態
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
展開 
使用nastran計算模態解耦
另外需要使用CASE_UNSUPPORTED_CARDS并設置GPKE(PUNCH)=1的語句，以輸出解耦率；解耦率輸出到punch文件中，輸入的范圍為set=1；set=1需要建立node格式，其ID為1并選擇上動力總成質心點，也可為elem格式并選擇動力總成模擬的conm2及rbe2單元，如果為建模的有限元網格也需要在此選擇動力總成。
5）輸出bdf或dat文件求解，并打開pch文件查看解耦率計算結果。當然如果不關心解耦率，只關心剛體模態頻率時可以不用輸出gpke的結果。
文章來源：新能源車振動與安全
SOA中的軟件架構設計及軟硬件解耦方法論
電子設備驅動
輸入電壓值，輸出過濾后電壓值
確保執行器執行過程有效性
運行電氣設備驅動軟件電氣診斷（如檢測對地、電池短路、開路等）
去噪濾波器
執行器外部供電時的電壓補償
執行器設備驅動
輸入PWM，輸出保護及相應的PWM值
解耦執行機械過程
解耦執行器能力保護
傳感器設備驅動程序代表執行器的物理行為
·疊加輸出值以克服驅動器的摩擦
·輸出執行信號值并保證執行有效
·限制輸出值以防止過度損壞
·控制設定值(配合傳感數據閉環)
·提供限制和能力信息的接口
虛擬設備驅動
輸入執行器請求值輸出PWM值，如閥門開度
解耦傳執行器抖動、非線性化、執行超限等處理
虛擬設備執行程序抽象執行器的物理表現
·控制端物理請求值轉換
·非線性值轉化為線性值
·用于功能測試的診斷測試器接口
·特殊模式處理
·啟動執行機構運行
·通過覆蓋設定值或濾波消除執行器階段性抖動
·協調執行器的安全激活
總結來講，BEG設備抽象概念和設計可概括如下：
應用軟件獨立于連接到特定ECU的具體傳感器和執行器；
不同傳感器和執行器之間代碼可復用；
不同的代碼共享合作模式（軟件共享），從而支持不同的商業模式；
將功能部署或重新分配到不同的ECU；
該設計模式也被稱為設備抽象；
設備抽象解決了S&A層Module向上暴露功能及服務接口，向下連接平臺軟件，目標是盡可能地暴露接口，實現軟硬件解耦，避免因S&A變化導致地軟件變更。
展開 基于能量法解耦的汽車動力總成懸置系統優化
【摘要】針對某皮卡車更換動力總成后，出現怠速工況下動力總成晃動較大的現象* 利用能量法
解耦的基本原理，并采用?@?$A 對該車動力總成懸置系統進行優化設計，從而提高其隔振效率，降
低整車的振動。
關鍵詞：動力總成懸置系統Y 能量法解耦Y ?@?$AY 優化
基于能量法解耦的汽車動力總成懸置系統優化.pdf
基于ADAMS的懸置系統整車剛體模態解耦分析方法
圖1 動力總成懸置系統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方向出現很很大的耦合。
因此如果能收集到足夠的參數，進行16自由度的模態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 COMSOL 軟件使用技巧：分析磁帶隙結構的解耦效應
借助 RF 仿真，工程師可以深入了解電磁帶隙結構在抑制表面波和天線解耦方面的有效性。他們可以參考仿真數據，針對特定應用對帶隙結構的設計進行優化。
來源：COMSOL
Adams vibration中解耦率的計算
基于慣性參數的動力總成懸置系統解耦分析[J]. 噪聲與振動控制, 2017.12.
[3] 童煒，侯之超.關于動力總成懸置系統模態能量表達的一個注記. 汽車工程，2013044.
[4] 劉小平，等. 基于Matlab的懸置解耦優化程序開發[J]. 汽車工程師，2011.3.
Zemax推出面向STAR模塊的主動RBM解耦
Zemax推出面向STAR模塊的主動RBM解耦，以及面向OpticStudio的新增復合表面和面向OpticsBuilder的公式驅動導入選項
OpticStudio? 22.3增加了復合表面功能，可定義2D衍射光柵（與AR中使用的類似）和非序列單光線追跡，從而更詳細地分析和可視化復雜3D系統
OpticStudio? STAR模塊22.3支持在STOP分析中單獨考慮或排除剛體運動（RBM）的影響
OpticsBuilder? 22.3為最常見的表面類型新增公式驅動導入選項
KIRKLAND, WASHINGTON— Ansys旗下公司Zemax宣布推出三大產品的最新版本，包括旗艦光學設計解決方案OpticStudio?、簡化和優化有限元分析 (FEA) 軟件與OpticStudio之間工作流程的OpticStudio? STAR模塊以及簡化光機封裝的OpticsBuilder?。
推出我們的官方壓軸版Zemax
22.3版本是今年推出的第三個版本。該版本后的下一版本將是我們在Zemax品牌下的最后一個版本。繼2023年1月推出Zemax OpticStudio 23.1、Zemax OpticStudio STAR模塊23.1和Zemax OpticsBuilder 23.1后，2023年我們將只發布Zemax軟件的錯誤修復，并將在2024年完全停止發布Zemax軟件。要保留對一款或兩款產品的完整功能支持，需要過渡到Ansys Zemax產品線。根據Ansys許可，STAR模塊現在是全新Ansys Zemax OpticStudio企業版的專用功能。
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電動汽車電機總成懸置系統仿真分析及優化
目前對電動汽車噪聲的研究大部分是沿襲內燃機汽車的控制方式與設計方式，本文建立電機總成懸置系統六自由度模型，計算電機總成懸置系統的固有頻率和能量解耦率，并通過改變電機懸置的位置和剛度對電機懸置系統進行仿真優化，以期降低電動汽車懸置系統的振動噪聲。
１ 模態解耦率計算的基本理論
從能量角度來說，模態解耦是指系統在某個方向的作用力所做的功全部轉化為系統在該方向的能量，即沿著某方向的激振力只能引起該方向上的振動［１０］。系統的解耦程度通常用模態解耦率來表示，模態解耦率是指在廣義坐標上某個模態分配到的動能占系統總動能的比例。在某階頻率下，當模態能量占總能量的 ９８％時，表明該模態能量非常強，也即表明該頻率下的該模態占主導地位，其解耦程度非常高。如果各階模態的解耦率均為 １００％，表明它們彼此獨立，進行系統分析可以將各階模態當作單自由度系統來處理［１１］。
模態解耦率的計算方法如下［１２］：
１）計算電機懸系統的固有頻率主振型矩陣
固有特性的分析不涉及到外界激振力的影響，因此通常可以將懸置系統簡化為自由振動系統，又因為阻尼對系統的固有特性影響較小，因此在固有特性的計算過程中可以忽略阻尼的影響［１３］，則系統的振動微分方程為
式中：M 為系統的質量矩陣；q 為系統的廣義坐標；K 為系統的剛度。式（１）的特征方程為
式中：ωi 為圓頻率，ｒａｄ／ｓ，ωi ＝２πfi，其中 fi 為第 i 階固有頻率，Ｈｚ。
通過式（２）計算得到動力總成懸置系統的六階固有頻率 f１ ，……，f６ （對應的圓頻率分別為 ω１ ，……，ω６ ）。
展開 Matlab懸置剛度解耦分析批處理以及剛度值優化算法 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化求解等，以及靈敏度分析
如下
整車模態規劃在輕卡NVH設計中的應用
自身模態解耦
主要指子系統自身模態之間的頻率分離，以防止子系統受某方向激勵后產生其余方向的響應，進而導致問題的復雜化。如輕卡的動力系統剛體模態解耦、駕駛室剛體模態解耦、車身彎曲模態和扭轉模態解耦以及轉向系統橫向擺動和垂向模態互相解耦等。
相關系統模態解耦
主要指相關系統模態之間保持一定的頻率分離。例如駕駛室扭轉模態通常與儀表板一階整體模態以及轉向系統模態解耦，以防止車身被路面激勵起來后的共振及異響問題。同時駕駛室大鈑金一階局部模態與聲腔的模態也需要解耦，以防止鈑金共振振動對聲腔的壓迫。
輸入頻率與響應模態頻率分離
即是要求系統模態頻率避開激勵頻率一定范圍，這是頻率規劃表的核心目的。發動機怠速頻率是一個重要的整體激勵頻率，系統模態均與其保持頻率分離。在輕卡中，打氣泵頻率也是一重要激勵，系統模態（尤其Z向模態）需與其保持頻率分離。同時懸架跳動頻率以及輪胎不平衡激勵頻率與車身及轉向系統模態也保持頻率分離。
圖2 輕卡頻率規劃策略示意圖
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激勵頻率分析
發動機和路面是整車主要激勵源，也是頻率規劃表的激勵頻率的主要構成。路面的激勵通過底盤系統和輪胎傳遞到車架，其頻率通常較低（最高通常為懸架跳動，＜16Hz）。路面的激勵主要影響駕駛室剛體模態、車架模態、座椅模態等。來自發動機的低頻激勵主要是怠速一階和二階激勵，打氣泵的激勵也是重要組成部分。發動機一階和打氣泵激勵頻率主要影響發動機及駕駛室剛體模態、車架模態、座椅模態；而發動機二階激勵頻率則影響所有重要系統模態頻率。
4.1 發動機燃燒激勵
發動機是整車怠速工況下的主要激勵源，其激勵頻率和轉速相關。
展開 基于Adams的電動汽車動力總成懸置系統分析與優化設計
4 動力總成懸置優化結論
通過以上分析和優化，新方案（三點懸置）為本次動力總成懸置最佳布置方案，墊剛度建議取值X/Y向：300N/mm； Z向取600—750N/mm；這樣新方案在解耦率方面是可以很好的滿足要求的（六方向解耦率均大于80％），，且前六階頻率間隔大于1HZ，同時避開了常用車速下傳動軸的二階頻率和輪胎激勵，有利于整車NVH性能的改善。
5 結束語
經過以上分析，我們對不同形式動力懸置系統的剛體模態和能量解耦分析，并且通過Adams軟件的懸置系統仿真和解耦計算，掌握了動力總成懸置系統的設計思路及關鍵點，為各類變型車設計及新車型開發提供了理論依據和設計參考。
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