車輛懸置的案例
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！
展開 A Study on Vehicle Elastomer Mount Preloading and Impact..
SAE 2005-01-1415
關于車輛懸置的文獻
應用nastran對車架進行mobility分析研究
摘 要：隨著車輛的普及和人民生活水平的提高，人們對車輛振動、噪聲和舒適性（NVH）性能的要求越來越高。Mobility 主要對系統中主要反映了系統的中、高頻的振動、噪聲傳遞性能進行考察。本帖運用振動理論知識對Mobility 分析原理進行理論解析，給出懸置系統隔振率的計算方法和Mobility 目標值的設定方法。運用Hyperwork 軟件對某車身懸置點和某車架進行Mobility 分析，由分析結果看出車輛的實際使用表明了Mobility分析的正確性。
關鍵詞：車輛設計 Mobility NVH 性能 有限元分析
1、引言
車架是整個汽車的基體，汽車絕大多數部件和總成（如發動機、傳動系統、懸架、轉向、駕駛室、貨箱和操縱機構）都是通過車架來固定其位置的。車架的功用是支承、連接汽車的各零部件，并承接來自車內、外的各種載荷。
Mobility 是指在單位力作用下，作用點沿力作用方向的速度隨力作用頻率的變化，它反映零部件的局部動態剛度特性，與Mobility 密切相關的一個概念是動剛度，動剛度是指單位位移作用下，作用點沿位移作用方向的力隨位移作用頻率的變化。Mobility 主要用來對系統的中、高頻的振動、噪聲傳遞性能進行考察。通過對車架進行Mobility 分析可以反映動力總成、排氣系統和傳動軸等懸置點的動態剛度特性及振動噪聲傳遞性能。
本文首先對Mobility 的理論基礎進行研究，從理論上給出懸置系統設計準則，然后通過兩個Mobility 分析實例詳細的闡述了Mobility 在車輛設計中的運用。
2.理論基礎
Mobility 是指在單位力作用下，作用點沿力作用方向的速度隨力作用頻率的變化，它反映零部件的局部動態剛度特性。Mobility 主要用來對系統中、高頻的振動、噪聲傳遞性能進行考察。
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
作者：張 珂
單位：陜西汽車控股集團有限公司
研究方向：車輛動力懸置設計
來源：汽車實用技術雜志社
引言
電動載貨汽車屬于新能源汽車，作為重要的物流運輸車輛，其在應對城市環境污染、能源危機方面有著巨大的優勢，由于物流行業的快速發展，城市和城郊對電動輕卡的需求量日益增長。加之國家對新能源汽車的的優惠政策及運營成本低等特點使電動汽車越來越被人們接受，人們對電動汽車的舒適性也提出更高的要求。
電動載貨汽車的NVH性能主要取決于動力總成的振動、路面的激勵、駕駛室的激勵等，本篇文章主要從動力總成振動控制方面入手，利用Adams軟件優化動力總成懸置剛體模態，分析影響車輛行駛品質的相關因素，從振動的產生的根源上優化懸置設計。
1 電動載貨汽車優化的基本目標
由于電動載貨汽車不使用傳統的燃油發動機，所以電動載貨車的動力總成振動情況不同于傳統的燃油車輛，理論上應該把電機所有工作轉速范圍內產生的振動通過懸置系統加以阻隔，從而降低傳遞給汽車底盤和車身的振動，改善整車NVH性能。
展開 
汽車懸置高頻動剛度測試試驗臺架--汽車聲學特性優化
Walter Klie, m+p international Mess- und Rechnertechnik GmbH, 30519 Hannover, Germany www.mpihome.com
介紹
車內聲學特性對車輛的舒適度產生顯著影響， 噪音、振動和機械沖擊會對行駛車輛中乘員的健康產生不利影響。人類能在較高的頻率范圍內感應到振動，在低頻（0.1至20 Hz）能感覺到振動而無法聽到聲音；隨著頻率上升到約100 Hz，可以同時感覺到振動和聽到聲音；當振動頻率高達幾千赫茲時，人耳感受到的則是噪音。
諸如發動機、變速箱、滾動輪胎或風噪（由車身及其附件引起的氣動激勵）等振源均在乘客艙外部，為了優化乘客體驗的舒適度，需要對從外部激勵源到乘客身體和耳朵位置的傳遞路徑進行詳細分析，以使車輛聲學工程師設計出合適的減振和隔振裝置。
圖1：汽車發動機懸置高頻動剛度測試臺架
大眾，德國沃爾夫斯堡
車輛發動機懸置的主要任務是盡可能堅固地支撐重量和驅動反作用力，另外，為了達到車廂內的最大舒適性，懸置還必須將發動機振動與車身分離。因此，懸置的振動傳遞特性和寬頻范圍內的動態剛度對車輛聲學設計工程師來說至關重要。
目前德國m+p國際公司已經開發了一種全新的試驗臺架來研究發動機懸置在高達2000Hz頻率范圍內的動態剛度，臺架被允許在測試臺上模擬由重量或反作用力產生的準靜態載荷，并可以連續監測其它參數，包括懸置溫度和橫向張力。
發動機懸置的設計和特性
發動機懸置和車身懸置通常基本上是彈性體-金屬復合材料，它們的靜態和動態傳遞特性不僅對駕駛動力學特性和車輛安全性有直接的影響，亦對乘坐舒適度有直接的影響。傳遞行為主要由復合元件的幾何形狀和所使用的彈性體材料的物理性質決定。
展開 電動汽車電機總成懸置系統仿真分析及優化
除了沿 z 軸方向的平動，其他方向固有頻率的能量解耦率也較只改變系統的懸置位置時高。仿真表明，同時改變電機的懸置位置和剛度［１７］，優化效果好于只改變電機的懸置位置。
５ 電機總成位移及轉角校核
參考美國通用汽車公司針對傳統燃油汽車擬定的懸置系統 ２８ 種工況計算規范［１８］
，制定電動車輛動力總成懸置系統 １６ 種工況計算規范表，對動力總成質心的位移和轉角進行校核。再根據動力總成質心的位移及轉角，分析動力總成的包絡面，檢查動力總成與其附近零部件的干涉情況。工況表格內容和計算結果較多，這里只列出動力總成質心在 x、y、z 軸方向的最大位移 lx、ly、lz，以及繞 x、y、z 軸方向轉動的最大轉角 α、β、Γ，如表 ６ 所示。
從表 ６ 可以看出，在 １６ 種工況下，只改變電機的懸置位置與同時改變電機的懸置位置和懸置剛度兩種方案電機質心的最大位移和轉角均小于原結構，說明動力總成與其附近零部件不會發生涉，滿足設計要求。
６ 結語
１）利用 ＡＤＡＭＳ 軟件建立電機懸置系統六自由度仿真模型，計算得到電動汽車懸置系統固有頻率大于傳統內燃機汽車，且繞電機軸線方向振動的固有頻率遠大于傳統內燃機汽車，整車豎直方向和俯仰方向存在嚴重的耦合。
２）在 ＡＤＡＭＳ 軟件環境中，采用改變電機的懸置位置、同時改變電機的懸置位置和剛度兩種方案對電機懸置系統進行優化，兩種優化方案系統各個方向固有頻率的間隔均大于 １ Ｈｚ，可避免頻率太近造成振動耦合，系統各個方向的能量解耦率均較原結構有所提高。同時改變電機的懸置位置和剛度后，系統在各個方向的解耦率均優于只改變懸置系統的位置。
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