一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，该方法包括如下步骤：建立发动机悬置系统动力学模型，并进行发动机悬置系统刚度与阻尼仿真；悬置刚度与阻尼台架试验，进行模型静态校准；建立发动机激励源，并进行悬置系统振动仿真分析；发动机悬置系统振动试验，进行发动机悬置系统动力学模型动态校准；发动机悬置系统混沌振动识别；发动机悬置系统混沌振动分解。本发明专利技术运用振动原理、试验与仿真技术，解决了现有试验与仿真方法无法进行悬置系统混沌振动识别与分解的问题，本发明专利技术的分析方法具有较高的适用性和可操作性，并能够精准识别与分解悬置系统混沌振动，为悬置系统的减振设计提供指导。为悬置系统的减振设计提供指导。为悬置系统的减振设计提供指导。

【技术实现步骤摘要】
一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法


[0001]本专利技术属于悬置系统振动分析
，特别涉及一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法。

技术介绍

[0002]发动机激励是车辆主要的振动源，对车辆NVH性能的影响至关重要，其中发动机悬置系统是衰减发动机激励与提升车辆NVH性能的关键装置。目前对发动机悬置系统减振设计方法主要是建立发动机悬置系统动力学模型，进行能量解耦设计、固有频率设计、变形设计与隔振率设计，而且各个设计指标之间又是相互联系、相互制约的关系，使得发动机悬置系统减振设计变得困难，导致在实际工作中发动机悬置系统常出现混沌振动现象，进一步加剧了车辆的振动。目前对发动机悬置系统混沌振动的研究资料较少，并缺少发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，使得发动机悬置系统减振设计缺少针对性，而且减振效果也不理想。因此，为了提高发动机悬置系统减振性能，前提条件是能够准确的识别与分解悬置系统混沌振动。为了解决现有试验与仿真方法无法进行悬置系统混沌振动识别与分解的问题，本专利技术提出一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法与流程，能够精准识别与分解悬置系统混沌振动，并具有较高的适用性和可操作性，为悬置系统的减振设计提供指导。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有试验与仿真方法无法进行悬置系统混沌振动识别与分解的问题，并能够精准识别与分解悬置系统混沌振动，为悬置系统的减振设计提供指导，提供一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法与流程。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法与流程，包括如下步骤：建立发动机悬置系统动力学模型，并进行发动机悬置系统刚度与阻尼仿真；悬置系统刚度与阻尼台架试验，并对发动机悬置系统动力学模型进行静态校准；建立发动机激励源，并进行悬置系统振动仿真分析；发动机悬置系统振动试验，进行发动机悬置系统动力学模型动态校准；发动机悬置系统混沌振动识别；发动机悬置系统混沌振动分解。
[0006]优选地，上述技术方案中，步骤（1）所述的建立发动机悬置系统动力学模型，并进行发动机悬置系统刚度与阻尼仿真，包括如下步骤：采用Hypermesh建立部分车架与发动机悬置支架有限元模型，并计算部分车架与发动机悬置支架模态中性文件；
将部分车架与发动机悬置支架模态中性文件导入ADAMS中，建立部分车架与发动机悬置支架的弹性体模型；建立发动机与变速箱刚体动力学模型，并设置发动机与变速箱刚体动力学模型的质量参数与转动惯量参数；采用BUSHING单元将发动机与变速箱刚体动力学模型连接到发动机悬置支架弹性体模型上；将发动机悬置支架弹性体模型固定在部分车架弹性体模型上；对部分车架弹性体模型的两端进行固定约束；在发动机与变速箱刚体动力学模型的质心位置建立强制位移驱动，并进行仿真计算；分别计算发动机悬置系统X向刚度、Y向刚度与Z向刚度，X向阻尼、Y向阻尼与Z向阻尼。
[0007]优选地，上述技术方案中，步骤（1）所述的部分车架模型是指发动机与变速箱下方的车架局部模型，起到固定发动机悬置支架的作用。
[0008]优选地，上述技术方案中，步骤（2）所述的悬置刚度系统与阻尼台架试验，并对发动机悬置系统动力学模型进行静态校准，包括如下步骤：采用振动试验台对发动机悬置系统的X向刚度、Y向刚度与Z向刚度进行试验；采用振动试验台对发动机悬置系统的X向阻尼、Y向阻尼与Z向阻尼进行试验；将发动机悬置系统X向刚度、Y向刚度与Z向刚度的仿真结果与试验结果进行对比，在静态工况下验证发动机悬置系统动力学模型刚度设置的准确性；将发动机悬置系统X向阻尼、Y向阻尼与Z向阻尼的仿真结果与试验结果进行对比，在静态工况下验证发动机悬置系统动力学模型阻尼设置的准确性。
[0009]优选地，上述技术方案中，步骤（3）所述的建立发动机激励源，并进行悬置系统振动仿真分析，包括如下步骤：在发动机与变速箱结合处建立六向力；建立发动机Z向与Rx向激励载荷数学方程；根据发动机Z向与Rx向激励载荷数学方程修改六向力；计算发动机Z向与Rx向载荷时域及频域数据；进行悬置系统振动仿真分析，并提取悬置主动端与被动端加速度数据，进行悬置系统振动传递率分析与振动幅频特性分析。
[0010]优选地，上述技术方案中，步骤（3）所述的六向力固定在发动机上，用来模拟发动机X向、Y向、Z向、Rx向、Ry向与Rz向的激励载荷，由于纵置4缸发动机的Z向与Rx向载荷是主要激励源，其他方向载荷可忽略。
[0011]优选地，上述技术方案中，步骤（3）所述的悬置主动端是发动机侧，悬置被动端是指车架侧。
[0012]优选地，上述技术方案中，步骤（3）所述的悬置系统振动传递率是指车架侧振动加速度除以发动机侧振动加速度所得数值，振动传递率越小，悬置系统隔振性能越好。
[0013]优选地，上述技术方案中，步骤（4）所述的发动机悬置系统振动试验，进行发动机悬置系统动力学模型动态校准，包括如下步骤：
在发动机左悬置、右悬置与后悬置的主动端和被动端分别安装一个三向加速度传感器；进行发动机怠速工况车辆振动测试，采集三个悬置主动端与被动端的加速度数据；进行匀速工况车辆振动测试，采集三个悬置主动端与被动端的加速度数据；将发动机六向力的固定位置与相位设置为优化变量，将三个悬置主动端与被动端的加速度试验数据设置为目标函数；通过迭代优化仿真确定发动机六向力的固定位置与相位，并根据优化结果修改发动机悬置系统动力学模型；并将优化后的仿真结果与试验结果进行对比，验证发动机悬置系统动力学模型的准确性。
[0014]优选地，上述技术方案中，步骤（4）所述的六向力的固定位置是指在整车坐标系下X向、Y向与Z向坐标；六向力的相位是指在整车坐标系下，六向力的X向载荷与水平夹角。
[0015]优选地，上述技术方案中，步骤（5）所述的发动机悬置系统混沌振动识别，包括如下步骤：对发动机悬置系统进行匀加速工况振动仿真，并提取悬置主动端与被动端振动加速度仿真数据；对加速度仿真数据进行小波去噪分析；对小波去噪处理后的振动加速度数据进行谐波与组合谐波分析；发动机悬置系统振动混沌状态辨识。
[0016]优选地，上述技术方案中，步骤（6）所述的发动机悬置系统混沌振动分解，包括如下步骤：对悬置主动端与被动端的加速度仿真数据进行自相关分析；去除悬置主动端与被动端加速度仿真数据的随机信号；对悬置主动端与被动端的加速度仿真数据进行周期信号分解；计算各个分解信号的贡献。
[0017]本专利技术一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法与流程，运用振动原理、试验与仿真技术，解决了现有试验与仿真方法无法进行悬置系统混沌振动识别与分解的问题，本专利技术的分析方法具有较高的适用性和可操作性，并能够精准识别与分解悬置系统混沌振动，为悬置系统的减振设计提供指导。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，其特征在于，包括如下步骤：建立发动机悬置系统动力学模型，并进行发动机悬置系统刚度与阻尼仿真；悬置系统刚度与阻尼台架试验，并对发动机悬置系统动力学模型进行静态校准；建立发动机激励源，并进行悬置系统振动仿真分析；发动机悬置系统振动试验，进行发动机悬置系统动力学模型动态校准；发动机悬置系统混沌振动识别；发动机悬置系统混沌振动分解。2.根据权利要求1所述的一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，其特征在于：所述建立发动机悬置系统动力学模型，并进行发动机悬置系统刚度与阻尼仿真，包括如下步骤：采用Hypermesh建立部分车架与发动机悬置支架有限元模型，并计算部分车架与发动机悬置支架模态中性文件；将部分车架与发动机悬置支架模态中性文件导入ADAMS中，建立部分车架与发动机悬置支架的弹性体模型；建立发动机与变速箱刚体动力学模型，并设置发动机与变速箱刚体动力学模型的质量参数与转动惯量参数；采用BUSHING单元将发动机与变速箱刚体动力学模型连接到发动机悬置支架弹性体模型上；将发动机悬置支架弹性体模型固定在部分车架弹性体模型上；对部分车架弹性体模型的两端进行固定约束；在发动机与变速箱刚体动力学模型的质心位置建立强制位移驱动，并进行仿真计算；分别计算发动机悬置系统X向刚度、Y向刚度与Z向刚度，X向阻尼、Y向阻尼与Z向阻尼。3.根据权利要求1所述的一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，其特征在于：所述部分车架模型是指发动机与变速箱下方的车架局部模型，用于固定发动机悬置支架。4.根据权利要求1所述的一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，其特征在于：所述悬置刚度系统与阻尼台架试验，并对发动机悬置系统动力学模型进行静态校准，包括如下步骤：采用振动试验台对发动机悬置系统的X向刚度、Y向刚度与Z向刚度进行试验；采用振动试验台对发动机悬置系统的X向阻尼、Y向阻尼与Z向阻尼进行试验；将发动机悬置系统X向刚度、Y向刚度与Z向刚度的仿真结果与试验结果进行对比，在静态工况下验证发动机悬置系统动力学模型刚度设置的准确性；将发动机悬置系统X向阻尼、Y向阻尼与Z向阻尼的仿真结果与试验结果进行对比，在静态工况下验证发动机悬置系统动力学模型阻尼设置的准确性。5.根据权利要求1所述的一种用于发动机悬置系统混沌振动识别与分解的方法，其特征在于：所述建立发动机激励源，并进行悬置系统振动仿真分析，包括如下步骤：在发动机与变速箱结合处建立六向力；建立发动机Z向与Rx向激励载荷数学方程；根据发动机Z向与Rx向激励载荷数学方程修改六向力；
计算发动机Z向与Rx向载荷...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝，邹小俊，邹亮，闻坤，
申请(专利权)人：南京依维柯汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：