懸置系統NVH的案例
基于整車NVH性能要求的懸置系統設計分析案例
目前國內做懸置設計的大都參照GM的標準，大部分做解耦分析，做做工況計算！然后校核一下懸置零件的模態、剛度強度以及仿真分析橡膠結構件的剛度，再進一步的要求就必須主機廠去提了，比如做做系統的敏感性穩健性，優化一下總傳遞力或者動反力的。再有就是基于動力總成質心位移最小的優化等等，但從整車的NVH性能直接去做要求的很少。
而近期看了一份日系車的懸置系統分析報告，覺得比較有新意，它是這樣提要求的：
提了如下4個要求，1）怠速振動（地板）；2）加速轟鳴和地板振動；3）Engine Shake；4）動力總成最大轉角。
一般國內對3）Engine shake要求不多，但我們具體調試的時候經常會去試這個工況，看是否還有過坎余震。
它這個最大的特點，把設定的目標計算出來，這個需要比較確定的傳遞函數（比如NTF、VTF這些），有了這些，再有了發動機的激振力，就可以做計算了。
目前很多主機廠在項目開發階段已經具備獲取發動機激振力以及計算獲取車身NTF和VTF的能力，其實完全可以按日系車那樣進行計算了。以下把鈴木某款車型的一份懸置計算報告共享出來供大家參考。分析報告內容來自華南理工大學上官老師。
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第一部分 車身NVH設計指南
第一章 車身阻尼系統設計
第二章 門洞系統設計指南
第三章 車身內飾件設計指南
第二部分 動力總成NVH設計指南
第五章 汽車懸置系統NVH設計指南
第六章 汽車排氣系統NVH設計指南
第七章 汽車進氣系統NVH設計指南
第三部分 底盤NVH設計指南
第八章 轉向系統NVH設計指南
第九章 傳動軸設計指南
第十章 離合器設計指南
懂得都懂 不逼逼
驅動軸NVH問題及改進
汽車NVH云講堂
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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
BK_Modal_analysis_simulation.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
基于懸置支架動剛度分析的整車NVH性能分析及改進
It has the great significancefor improving the design capability of vehicle NVH performance.
[Keywords] Mountingbracket;Dynamic stiffness;Frequency response;NVH
1 引言
隨著消費者收入水平的提高，對汽車產品的舒適性需求越來越高,從而導致了在整車開發中對影響舒適性指標的振動噪聲提出了更高的設計要求。在汽車行駛過程中,發動機和路面的激勵通過汽車底盤上的連接點、車身、座椅以及其它部件,最終影響乘員的NVH主觀感覺。動力總成懸置系統對發動機激勵的隔振效果的是汽車NVH性能的重要影響因素。動力總成是汽車的主要噪聲和振動源。動力總成的振動可以通過底盤傳到車身，并可在車內產生噪音，嚴重地影響到了乘坐的舒適性。汽車很多噪聲和振動問題往往都可歸結到動力總成振動上。因此動力總成懸置支架的動態特性分析顯得非常重要。
動剛度是動載荷下抵抗變形的能力，動剛度不足將對車身結構件疲勞壽命和整車乘坐舒適性產生非常不利的影響。整車在行駛過程中，會受到各種各樣的動載荷的作用，當動載荷與車身結構的動力學特性接近時，即動載荷的某分量與車身結構的某階模態的固有頻率接近時，將可能引發結構共振產生較高的動應力，導致車身結構的疲勞破壞；動剛度對乘坐舒適性的影響主要表現在NVH性能上，一般而言，車身對激振源的響應越小（如響應所產生的振動位移越小），NVH性能越舒適，有經驗的試車員甚至能夠通過通過NVH主觀評價判定車身、懸置支架等結構動剛度的不足。
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CAE技術不僅在整車開發各個階段發揮作用，在汽車行業的應用從最初的線彈性部件分析到汽車結構中大量的非線性問題分析，到現在汽車疲勞壽命分析、NVH分析、碰撞模擬等，CAE分析幾乎涵蓋了汽車性能的方方面面。
01
剛強度分析
車架和車身是汽車結構中最為復雜的受力部件，其強度和剛度分析對整個汽車的承載能力和抗變形能力至關重要。此外，基于強度和剛度分析的車架和車身結構優化對整車的輕量化從而提高經濟性和動力性也有很大作用。
02
外流場分析
汽車外流場分析主要解決汽車在高速行駛時的空氣阻力，優秀的汽車流場設計能降低汽車阻力，適當增加汽車的地面附著力，不管是為了安全還是燃油效率，都是十分必要的。
03
機構運動分析
機構運動分析就是根據原動件的已知運動規律，求該機構其他構件上某些點的位移、軌跡、速度和加速度，以及這些構件的角位移、角速度和角加速度，了解從動件的速度變化規律能否滿足工作要求。主要解決汽車的操作穩定性及平順性問題。
04
NVH分析
所謂NVH就是噪聲、振動與聲振粗糙度，好的NVH設計，會讓車內的人感覺到更平穩，更安靜，更舒服。NVH分析包括白車身NVH、發動機NVH、動力總成的懸置系統NVH、進排氣系統NVH、路面-輪胎-懸架系統的NVH、傳動系統NVH、整車NVH等。
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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。
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04NVH分析
所謂NVH就是噪聲、振動與聲振粗糙度，好的NVH設計，會讓車內的人感覺到更平穩，更安靜，更舒服。NVH分析包括白車身NVH、發動機NVH、動力總成的懸置系統NVH、進排氣系統NVH、路面-輪胎-懸架系統的NVH、傳動系統NVH、整車NVH等。
05耐久性分析
在汽車使用過程中，每個零件都在振動，雖然振動的力度小，但久而久之也可能會造成疲勞失效，耐久性分析主要解決汽車行駛過程中由于疲勞產生的零部件損傷、開裂等問題。汽車零件的耐久性跟汽車的保值性密切相關，更與客戶的安全性密不可分。
06熱管理分析
整車熱管理是從系統的角度去研究整車的傳熱介質流場以及整車換熱過程中所涉及的子系統。熱管理分析還包括發動機冷卻、空調和電池熱管理等。
07碰撞安全分析
汽車碰撞分析不僅需要研究汽車各種角度碰撞的安全性，還要考慮到行人保護以及維修成本。
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輕型客車橡膠懸置系統的優化設計研究
上海交大的研究生論文
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輕型客車橡膠懸置系統的優化設計研究.part4.rar
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 設計仿真 | 直播預告-基于MSC Nastran車輛懸置系統開發
整車振動激勵主要來自路面激勵和總力總成激勵，其中作為車輛重要的振動源，動力總成懸置系統開發是影響車輛NVH性能的重要指標。車輛懸置開發要滿足多個目標，如支撐動力系統重量、為車輛行駛提供支撐力矩、怠速系統隔置、車輛行駛典型工況中限位與總布置要求等，其中各個開發目標又是相互矛盾。
海克斯康工業軟件旗下MSC Nastran作為一款有限元分析工具，基于統一開發環境，基于同一動力學參數驅動的仿真模型能夠實現快速高效開發，并且能夠利用python將Nastran的開發工況過程化，編制自動化腳本，實現開發效率提升。
本期直播將與大家分享在受產品開發周期限制時，如何在有限時間內進行多次迭代？基于python語言如何實現動力總成懸置系統開發過程標準化、自動化處理仿真數據，最終通過形成報告開發，實現顯著節省開發時間，降低費用，提升動力總成性能。歡迎預約報名！
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