发动机悬置系统设计流程及其分析与优化
The Design Process of Engine Mounting System and The
Mounting System’s Analysis and Optimization
作者姓名 学位类型 学科、专业 研究方向 导师及职称
机械制造及其自动化 数字化设计与制造
2007年4月
发动机悬置系统设计流程及其分析与优化
摘 要
发动机是汽车的主要噪声、振动源之一，合理设计发动机动力总成悬置系统对改善汽车的乘坐舒适性、降低车内外噪声水平有着重要的作用。
本文通过阅读总结国内外文献，介绍了发动机悬置系统设计所需的理论基础和发动机悬置系统设计时的注意事项，并在此基础上总结出发动机悬置系统的设计流程。
通过在ADAMS中建立某款发动机悬置系统的参数化模型，对其进行模态分析，得到了模态频率和各阶振动能量分布。通过分析模态频率和振动耦合水平来确定现有悬置系统的好坏。最后在ADAMS/Insight中进行试验设计，进行灵敏度分析和优化设计。通过灵敏度分析得到对关键响应影响最大的设计变量。通过优化设计，得到满足优化目标的设计变量较优解。
最后对悬置系统的参数化模型进行了二次开发，形成四点悬置系统的专用分析优化模块。用户可以通过菜单、对话框的交互功能，按照操作流程快速、便捷、高效的进行类似发动机悬置系统的分析与优化。
关键词：悬置系统 设计流程 多刚体动力学仿真 能量法解耦 优化设计
I
The Design Process of Engine Mounting System and The
Mounting System’s Analysis and Optimization
Abstract
Engine assembly is one of the main automobile vibration and noise sources.
Proper design of the Engine Mounting System can improve the riding comfort and decrease the interior noise.
Firstly, this paper introduces the theory foundation which be useful in the design Secondly, the author introduces the problems which should be noticed in the Thirdly, this paper presents the design process of Engine Mounting system. Fourthly, the author built a parametric 6-DOF rigid model for one specific Engine of Engine Mounting System. Engine Mounting System design.
Mounting System in ADAMS. Then he got the modal frequency and the energy distribution of all six order modals. He evaluated the Engine Mounting System’s dynamic performance through its modal frequencies distribution and the vibration decoupling level. He made the Design of Experiment (DOE) in ADAMS/Insight and got the response surface. He made the Sensitivity Analysis and Optimization on the basis of the response surface. Through the Sensitivity Analysis He got the key design variables of the design objectives. Through the Optimization He got the design variables in accord with the design objectives.
In the end, the author customizes ADAMS/View. He creates his own set of menus and dialog boxes. Then he automates the work to build, analyze and optimize the Engine Mounting System by using macros. So other engineers can utilize the customized result to analyze and optimize the four point Engine Mounting system quickly and conveniently.
Key words: mounting system, design process, multi-rigid dynamic simulation, energy decoupling, optimization
II
致 谢
光阴似箭，转眼间我的硕士学习阶段即将过去，在过去三年的日子里，无论在学习、科研、还是生活方面都得到了许多老师、同学和朋友的鼎力相助，这些我将永远铭记于心。
首先，感谢我尊敬的导师陈心昭教授。在三年攻读硕士学位期间，陈老师无论是在学习上还是在生活上都给了我极大的关心和帮助，使我得以顺利完成硕士研究生阶段的学习。
其次，衷心的感谢在三年来一直关心我和培养我的噪声振动工程研究所所长陈剑教授。三年来无论是在生活上还是在学习上都给了我很大的支持和鼓励。陈老师渊博的知识、严谨的治学态度、敏锐的学术思想、以及积极进取的科研精神是我终生学习的楷模。在此谨向陈教授致以衷心的感谢和崇高的敬意！
感谢我的同学范习民、钟秤平、吴赵生、汪念平、陈辉和高煜三年来在学习和生活上给予我的帮助。同时也要感谢噪声振动工程研究所的徐小军老师在我工作上的鼓励和帮助。
最后，感谢我的父母和家人，所有的一切都离不开他们的支持和信任，正是有了他们的理解和付出，我的学业才得以顺利完成。三年时间在人生旅程中只是短暂的一段，但在这里所学到的一切将让我受用终身，再次感谢所有帮助和关心过我的人们！
作者：李令兵
2007年4月
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