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汽车NVH是Noise(噪声)、Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度或不平顺性)的简称,自上世纪80年代后提出后,逐渐成为汽车开发和优化领域的研究热点。同时对考核汽车的品质起到很大的作用。发动机是导致汽车产生振动噪音的主要原因之一,开发与整车相匹配的悬置可以减小整车的振动情况,同时使得汽车内和汽车外的噪声会比较小。整车的精细化及节能设计,导致动力总成的布置空间越来越小,同时发动机新技术,新材料的不断出现及对高性能的不断追求,也导致悬置系统设计难度越来越大,挑战性增强。因此,各整车厂对动力总成悬置系统的设计与研究也愈来愈深入,研究方法也越来越多,开发工具不断涌现和完善。另一方面,悬置系统零部件的研究已趋于成熟,且对于主机厂来说具体的零部件设计都由供应商完成,但基于系统层面的开发在国内尚不成熟,尤其是对于NVH的调校与匹配还处于发展阶段。基于此,动力总成悬置系统的匹配一直是整车厂重点关注和投入的开发领域。本文研究的目的是对某款SUV车型动力总成悬置进行系统优化设计。该款车型的发动机是2.4L汽油机,配备5档手动变速箱。本文具体工作内容如下:一、梳理和归纳了作用在动力总成悬置系统的主要激励;运用拉格朗日方程,建立了六自由度动力总成悬置系统模型并进行研究,得到求解动力悬置系统固有频率和阵型的一般方程式;从发动机单自由度振动出发,对发动机的隔振问题进行了研究。这为提高动力总成悬置系统的隔振性能提供了必要的理论基础。二、广泛阅读国内外文献,重点针对设计动力总成悬置系统中的几个基础问题进行分析:包括动力总成惯性参数的测量;典型的悬置布置型式以及悬置元件的刚度等参数的测量。同时,对国内外的先进开发和优化经验进行了总结,系统地阐述和总结了动力悬置系统的开发设计流程,为动力总成悬置系统的设计提供了重要的依据。三、在测试某车型动力总成的物理参数和参考悬置的参数的基础上,在Matlab和ADAMS软件环境中建立六自由度仿真模型,计算获得六阶模态的固有频率和振型及模态振动能量的解耦率。通过分析模态频率和振动耦合水平,从而对现有悬置系统做出评估。四、结合工程的实际开发情况,将动力总成悬置的三个主方向轴的刚度值作为优化参数,在MATLAB软件环境下,建立动力总成悬置系统解耦优化的目标函数和约束条件,运用Matlab非线性优化方法进行优化,实现悬置系统各阶模态的固有频率合理的分布,对隔振有较大的作用,同时提高悬置系统在各个激振方向上的振动能量解耦率,从而达到系统匹配设计的要求。本文在悬置系统的设计中使用了理论与试验相结合的方法。运用拉格朗日方程,建立六自由度悬置系统模型,得到求解悬置系统固有特性的一般方程式;由试验测量动力总成动态特性等模型基础参数,在Matlab和ADAMS软件环境中分别建立仿真模型,通过分析,得到悬置系统的固有特性,将Matlab和ADAMS的仿真结果进行对比分析。采用能量法解耦方法,得到悬置系统的能量分布矩阵。将悬置元件在三个主轴方向的刚度值作为变量进行优化,在MATLAB中建立优化悬置系统的目标函数和约束条件,采用非线性优化函数fmincon针对悬置系统进行解耦优化,实现动力总成悬置系统的固有频率分布合理,系统在六个激励振动方向上实现解耦目标。本文的相关工作及研究结果表明优化设计后的悬置系统其隔振特性有了较大的改进,车内的振动及结构噪声也得到了明显的优化,客户满意度得到较好的提升,因此其所运用的研究方法对悬置系统的匹配设计及优化具有一定的指导意义,对国内同类厂商开展内容的开发及研究也有一定的参考和借鉴价值。