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ADAMS/Vibration模块在悬置系统振动性能分析中的应用
作者：Simwe 来源：MSC 发布时间：2012-05-04 【收藏】 【打印】 复制连接 【大 中 小】 我来说两句：(2) 逛逛论坛
一、动力总成悬置系统的建模 1) 动力总成的主要参数 a) 动力总成的质量 b) 质心位置
c) 动力总成的转动惯量、惯性积
d) 发动机的参数，如发动机在怠速、最大扭矩、额定转速工况下的转速、输出扭矩等。 2) 悬置系统的主要参数 a) 悬置点坐标 b) 悬置刚度 c) 阻尼
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精品文档 d) 安装角度。
图1 动力总成质量特性参数输入
图2 ADAMS动力总成悬置系统示意图
根据动力总成和悬置系统的质量特性参数、几何特性参数、力学特性参数输入，在ADAMS/view中建立动力总成悬置系统虚拟样机模型。
二、动力总成悬置系统的分析
评价悬置系统性能主要从系统的避频、解耦、限位、隔振率等几个方面考察。分为时域、频域下激励信号输入分析。 1) 悬置系统固有频率分析
在ADAMS/Vibration模块下对动力总成悬置系统进行振动模态分析。
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图3 模态分析对话框
经仿真分析得到动力总成刚体六阶模态固有频率，如下表所示。表中第二列为系统无阻尼固有频率，它是把系统看作保守系统的前提下得到的，即系统没有阻尼；第三列为系统的阻尼比，也叫相对阻尼系数，即系统阻尼系数与临界阻尼的比值。
图4 模态分析固有频率分布表
根据发动机隔振理论，发动机激振频率与系统固有频率之比大于√2，才能起到隔振的效果；不平路面的激励频率是客观存在，一般小于2.5HZ。
2) 悬置系统振动模态能量解耦分析
能量解耦法是从能量的角度来解释发动机总成悬置系统的振动解耦。如果发动机总成悬置系统作某个自由度的振动，而其他自由度是解耦的，那么系统的振动能量只集中在该自由度上。从能量角度来说，耦合就是沿着某个广义坐标方向的力(力矩)所作的功，转化为系统沿多个广义坐标的动能和势能。
采用能量法解耦的依据是, 当系统在作某个方向的振动而和其它方向解耦时, 则能量只集中于该自由度方向上。
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1.工程上，某一频率下，某向模态能量达到85%以上，此向模态与其它模态解耦程度即视为满意；
2.工程上，发动机主要振动方向，垂直方向，横向转动方向，解耦度达到90%以上，即可视为完全解耦。
图5 各阶模态振型不同自由度方向的能量分布表
3) 悬置系统振动响应及传递特性分析
动力总成悬置系统在怠速、最大扭矩、额定转速工况下的振动响应分析，包括悬置的变形、悬置支撑反力和动力总成质心处的运动响应计算，以及悬置系统传递率分析。通过动力分析可以直观地给出在所关心的频率范围内，系统的隔振效果和各悬置所受动态力的情况。
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图6 悬置在z向的位移量
振动传递率是判断悬置系统隔振性能优劣的一个重要指标，它反映了整个动力总成悬置系统的隔振水平。过大的振动传递率将导致车架和驾驶室的剧烈振动，整车的平顺性和舒适性恶化，甚至导致悬置系统元件寿命降低。
选取在怠速时X方向上的振动传递率进行分析，计算公式为:
ADAMS/Vibration模块在悬置系统振动性能分析中的应用
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三、动力总成悬置系统振动性能优化分析
发动机动力总成悬置系统的优化设计内容包括三个方面:设计变量、目标函数以及约束条件，这三个方面的内容直接影响到优化设计方案的质量和设计难度，甚至直接关系到优化设计的最终结果。
目标函数：
a) 发动机悬置系统六自由度解耦或部分解耦；
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