吸振装置、吸振装置的优化设计方法及汽车制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种吸振装置，包括：多个吸振单元，所述吸振单元包括质量体和弹性体，所述质量体与所述弹性体连接并由所述弹性体支承，所述吸振单元能通过所述弹性体与目标悬置系统连接以悬置于所述目标悬置系统上，多个所述吸振单元间隔设置于所述目标悬置系统的振动传递路径上。该吸振装置能利用多个上述吸振单元对应抵消悬置系统振动传递路径上的多个频率，使得悬置系统在整个频率段的波动幅值降低，从而减轻悬置系统的振动及因振动产生的噪音，以使悬置系统达到隔振要求。本发明专利技术还提供了一种吸振装置的设计方法以及具有该吸振装置的汽车。置的汽车。置的汽车。

【技术实现步骤摘要】
吸振装置、吸振装置的优化设计方法及汽车


[0001]本专利技术涉及吸振
，尤其涉及一种吸振装置、吸振装置的优化设计方法及具有该吸振装置的汽车。

技术介绍

[0002]当存在外部激励时，对于装有吸振装置的悬置系统而言，吸振装置相对运动产生的惯性力能反作用到悬置系统上，从而避免悬置系统因产生共振现象而发生强烈的振动与噪声。
[0003]现有吸振装置的吸振频率大多为比较单一的频率，只能在一个较窄的频率范围内控制振动与噪声，对于工况较为复杂、共振频率范围较宽的悬置系统而言，吸振效果较差，从而难以较好的解决悬置系统在多频率段产生共振、异响、轰鸣等的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种吸振装置、吸振装置的设计方法及具有该吸振装置的汽车，旨在更好的解决悬置系统在多频率段产生共振、异响、轰鸣等的技术问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的吸振装置采用的技术方案是：
[0006]一种吸振装置，包括：多个吸振单元，所述吸振单元包括质量体和弹性体，所述质量体与所述弹性体连接并由所述弹性体支承，所述吸振单元能通过所述弹性体与目标悬置系统连接以悬置于所述目标悬置系统上，多个所述吸振单元间隔设置于所述目标悬置系统的振动传递路径上。
[0007]进一步的，多个所述吸振单元与所述目标悬置系统在所述振动传递路径上产生共振的多个目标吸振位一一对应设置，各所述吸振单元的吸振频率根据所述目标悬置系统在对应所述目标吸振位上的共振频率设置。
[0008]进一步的，还包括具有吸振腔的壳体，所述吸振单元通过所述弹性体与所述壳体相连，且所述吸振单元至少局部位于所述吸振腔内，所述壳体中与所述吸振单元相连的壁体与所述目标悬置系统固定连接。
[0009]进一步的，所述质量体包括至少一个质量块，所述弹性体包括至少一个弹性元件，单个所述弹性元件及与其相连并远离所述目标悬置系统一侧的单个质量块组成一个吸振子单元。
[0010]进一步的，所述吸振单元包括多个朝远离所述目标悬置系统的方向依次串联悬置的所述吸振子单元；
[0011]和/或，所述吸振单元包括多个沿所述目标悬置系统的振动传递路径方向依次并联的所述吸振子单元。
[0012]进一步的，所述弹性元件为弹簧。
[0013]进一步的，所述弹性元件包覆于所述质量块外。
[0014]进一步的，所述弹性元件为橡胶，所述质量块与所述橡胶通过硫化连接在一起。
[0015]本专利技术还提供了一种汽车，包括悬置系统，所述悬置系统上设有上述吸振装置。
[0016]本专利技术还提供了一种应用于上述吸振装置的优化设计方法，包括步骤：
[0017]通过测试获得悬置系统在其振动传递路径上的振动传递函数曲线，并根据所述振动传递函数曲线，选取所述悬置系统在所述振动传递路径上的多个共振频率；
[0018]根据多自由度振动理论，建立所述悬置系统的振动微分方程；
[0019]根据多个所述共振频率，对应选择多个所述吸振单元；
[0020]求解所述振动微分方程，得出所述悬置系统的频率响应传递函数，并以振动幅值最小为优化目标，建立目标函数，以各所述振动单元的参数设计范围为约束条件，建立约束函数；
[0021]根据所述频率响应传递函数、所述目标函数及所述约束函数，求解得出各所述吸振单元的参数最优解。
[0022]进一步的，所述振动微分方程为：
[0023][0024]式(1)中，质量矩阵M为：
[0025][0026]阻尼矩阵C为：
[0027][0028]刚度矩阵K为：
[0029][0030]激励向量F为：F＝[F
1 F2ꢀ…ꢀ
F
n
]T
，X、分别为位移、速度、加速度向量，M为悬置系统的总质量，C为悬置系统的阻尼，K为悬置系统的刚度。
[0031]进一步的，所述根据多个所述共振频率，对应选择多个所述吸振单元具体是：
[0032]根据多个所述共振频率，选择对应数量的所述吸振单元，并以所述共振频率为对应所述吸振单元的初始固有频率，确定每个所述吸振单元在无阻尼单自由度系统中的初始参数。
[0033]进一步的，所述以所述共振频率为对应所述吸振单元的初始固有频率，确定每个所述吸振单元在无阻尼单自由度系统中的初始参数具体是：
[0034]在无阻尼单自由度形式下，以所述共振频率为对应所述吸振单元的初始固有频率，选取所述吸振单元的初始质量，并根据下式(2)求解得出所述吸振单元的初始刚度；
[0035][0036]式(2)中，f
i
为所述吸振单元的固有频率，m
i
为所述吸振单元的质量，k
i
为所述吸振单元的刚度。
[0037]进一步的，所述选取所述吸振单元的初始质量具体是：
[0038]根据所述悬置系统的质量、所述吸振单元对应的共振频率及所述悬置系统上的安装空间，选取所述吸振单元的初始质量。
[0039]进一步的，所述吸振单元的所述弹性元件包覆于所述质量块外。
[0040]进一步的，求解式(1)得出所述频率响应传递函数为：
[0041]X
i
＝(-ω2*M+jcω+K)-1
*F(3)
[0042]式(3)中，ω为振动圆频率；
[0043]所述目标函数为：
[0044][0045]式(4)中，qz
i
为各所述共振频率下需要优化的权重系数，X
i
为各所述共振频率对应的所述频率响应传递函数的幅值，Ft
i
为根据各所述共振频率对应的所述振动传递函数曲线的幅值所设定的目标幅值；
[0046]所述约束条件具体为各所述吸振单元需要优化的刚度和质量的上、下限设计范围，定义所述约束条件的表达式为：
[0047]VLB＝[k
imin
,m
imin
]，VUB＝[k
imax
,m
imax
][0048]所述约束函数为：
[0049][x,fval]＝fmincon(@F(f),x0,A,b,Aeq,Beq,VLB,VUB)(5)
[0050]式(5)中，x0为根据多个所述共振频率对应选择的多个所述吸振单元的初始参数，矩阵A、矩阵b为线性不等式约束；矩阵Aeq和矩阵Beq为等式约束。
[0051]基于上述技术方案，本专利技术的吸振装置、吸振装置的设计方法及具有该吸振装置的汽车相对于现有技术至少具有以下有益效果：
[0052]本专利技术的吸振装置通过设置多个间隔的吸振单元，能利用多个上述吸振单元对应抵消悬置系统振动传递路径上的多个共振频率，使得悬置系统在整个频率段的波动幅值降低，从而减轻悬置系统的振动及因振动产生的噪音，以使悬置系统达到隔振要求。该吸振装置结构简单，制作方便，减振效果好。该吸振装置特别适合在汽车中推广应用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸振装置，其特征在于，包括：多个吸振单元，所述吸振单元包括质量体和弹性体，所述质量体与所述弹性体连接并由所述弹性体支承，所述吸振单元能通过所述弹性体与目标悬置系统连接以悬置于所述目标悬置系统上，多个所述吸振单元间隔设置于所述目标悬置系统的振动传递路径上。2.根据权利要求1所述的吸振装置，其特征在于，多个所述吸振单元与所述目标悬置系统在所述振动传递路径上产生共振的多个目标吸振位一一对应设置，各所述吸振单元的吸振频率根据所述目标悬置系统在对应所述目标吸振位上的共振频率设置。3.根据权利要求1所述的吸振装置，其特征在于，还包括具有吸振腔的壳体，所述吸振单元通过所述弹性体与所述壳体相连，且所述吸振单元至少局部位于所述吸振腔内，所述壳体中与所述吸振单元相连的壁体与所述目标悬置系统固定连接。4.根据权利要求1所述的吸振装置，其特征在于，所述质量体包括至少一个质量块，所述弹性体包括至少一个弹性元件，单个所述弹性元件及与其相连并远离所述目标悬置系统一侧的单个质量块组成一个吸振子单元。5.根据权利要求4所述的吸振装置，其特征在于，所述吸振单元包括多个朝远离所述目标悬置系统的方向依次串联悬置的所述吸振子单元；和/或，所述吸振单元包括多个沿所述目标悬置系统的振动传递路径方向依次并联的所述吸振子单元。6.根据权利要求4所述的吸振装置，其特征在于，所述弹性元件为弹簧。7.根据权利要求4所述的吸振装置，其特征在于，所述弹性元件包覆于所述质量块外。8.根据权利要求7所述的吸振装置，其特征在于，所述弹性元件为橡胶，所述质量块与所述橡胶通过硫化连接在一起。9.一种汽车，其特征在于，包括悬置系统，所述悬置系统上设有如权利要求1至8中任意一项所述的吸振装置。10.一种应用于权利要求1至8任意一项所述的吸振装置的优化设计方法，其特征在于，包括步骤：通过测试获得悬置系统在其振动传递路径上的振动传递函数曲线，并根据所述振动传递函数曲线，选取所述悬置系统在所述振动传递路径上的多个共振频率；根据多自由度振动理论，建立所述悬置系统的振动微分方程；根据多个所述共振频率，对应选择多个所述吸振单元；求解所述振动微分方程，得出所述悬置系统的频率响应传递函数，并以振动幅值最小为优化目标，建立目标函数，以各所述振动单元的参数设计范围为约束条件，建立约束函数；根据所述频率响应传递函数、所述目标函数及所述约束函数，求解得出各所述吸振单元的参数最优解。11.根据权利要求10所述的优化设计方法，其特征在于，所述振动微分方程为：式(1)中，质量矩阵M为：
阻尼矩阵C为：刚度矩阵K为：激励向量F为：F＝[F
1 F
2 ... F
n
]
T<...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄立博，苟强，
申请(专利权)人：长沙市比亚迪汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：