一、汽车振动系统动态参数优化(论文文献综述)
贾智州[1](2021)在《功率分流混合动力系统非线性动力学及能量管理策略研究》文中研究表明插电式混合动力汽车兼具传统汽车和纯电动汽车的优点,但其优势的发挥需建立在高效的动力耦合传动和能量管理策略之上。可控超越离合器可简化传动系统结构、提高传动效率,但其与传动核心部件齿轮构成复杂的动力耦合关系对传动品质有较大影响;传统能量管理策略缺少全局信息,限制了插电式混合动力汽车效率的发挥。本文以插电式功率分流混合动力汽车为研究对象,以提高其综合能源转换效率为出发点,在研究可控超越离合器-功率分流行星齿轮耦合系统非线性动力学特性及可控超越离合器参数设计影响的基础上,结合智能网联的发展趋势,将可能出现的交通状况及概率信息纳入能量管理策略,对指导可控超越离合器迭代应用、提高插电式功率分流混合动力汽车传动效率和综合能源转换效率有重要的理论和现实意义。与多数研究将单行星排中的某一部件与机架相连形成单自由度的系统不同,混合动力汽车的功率分流行星排是太阳轮、齿圈、行星架均为浮动的两自由度系统,为研究该系统在考虑可控超越离合器输入激励下的耦合非线性动力学特性,推导了考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、综合传动误差的功率分流行星齿轮模型,建立了考虑可控超越离合器分段线性的可控超越离合-功率分流耦合系统模型;为提高数值积分法求解精度并使不同系统具有可比性,建立了耦合系统的无量纲模型,为后续的研究奠定了基础。为探究耦合系统的非线性动力学特性,结合定轴传动和功率分流的运行模式,基于分岔图、相轨迹、Poincaré映射与振动特性等方法,研究了耦合系统的响应随激励频率变化时所经历的倍周期分岔、拟周期分岔、阵发分岔等通向混沌分岔的复杂分岔路径;研究了行星架转动惯量、小行星轮数量、可控超越离合器工作模式对耦合系统非线性动力学特性的影响。研究发现:在不考虑外部转矩波动时,行星架浮动或转动惯量变小可使行星齿轮在较宽频率范围内获得稳定解;合理配置可控超越离合器可使耦合系统在混沌发生以前低频段上的稳定性更好,系统不易经跳跃、分岔陷入更为复杂的演化。为推动可控超越离合器的迭代应用,进一步研究了三个可控超越离合器参数变化趋势对系统非线性动力学特性的影响,为可控超越离合器的参数优化配置提供了理论依据。研究发现:增大可控超越离合器的刚度和半径会使系统在更低的频段产生不稳定解;增大可控超越离合器的阻尼比会加大可控超越离合器自身所承受的最大动载荷;增大与太阳轮相连的可控超越离合器的阻尼比,可在整个工作频段上有效减小行星齿轮的振动和最大动载荷。在考虑传动系统耦合非线性特性影响的基础上,为进一步在智能网联发展背景下提高插电式功率分流混合动力系统的综合能源转换效率,将能量管理策略与交通信息相融合,结合博弈中的最优响应,提出一种基于动态规划算法考虑交通状况及概率的纯策略模型,为电能的分配提供了依据。为改善经典动态规划算法的维度灾难问题,提出一种“基于动态构建求解域以解代搜”的改进动态规划算法,在动态地构建每一阶段有效求解域的基础上建立了电池状态和索引的映射,改进了状态转移算法和存储结构,使算法计算效率提升了75%以上。
程林[2](2021)在《含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究》文中进行了进一步梳理轮毂电机电动汽车具有车身内部空间利用率高、可控性好、传动效率高和便于模块化生产等诸多优点,使其将会得到广泛的应用。轮毂电机的引入,非簧载质量明显增加,不仅恶化了汽车的平顺性,还对汽车操纵稳定性带来了影响;轮胎接地性变差影响汽车的安全性,还对轮毂电机造成巨大冲击,加速其疲劳破坏过程。在行驶过程中,由于路面激励扰动及行驶工况的变化汽车极易产生强烈振动,使得汽车动力性得不到充分性发挥,经济性变差,进而影响汽车行驶平顺性和操纵稳定性。因此,有必要优化设计悬架系统参数和研究有效的控制策略,对改善汽车乘坐舒适性、行驶平顺性和操纵稳定性起到积极的作用。本文针对含分数阶轮毂电机电动汽车悬架模型,实现了悬架系统被动控制和采用滑模控制的主动悬架进行了仿真分析。主要研究内容如下:首先,将轮毂电机与簧下质量进行弹性隔离并与簧上质量并联,在轮胎与电机之间内置隔振材料,以减小路面激励对电机的影响,也改善了路面激励与电磁激励相互的恶化作用。建立了三自由度含分数阶非线性悬架系统仿真模型。根据分数阶微积分的Caputo定义,利用高阶的整数阶传递函数模型逼近分数阶微分算子,并对比分析非簧载质量的增加对悬架性能指标的影响。其次,以含隔振材料的电动汽车悬架为研究对象,采用粒子群算法和遗传算法分别对分数阶被动悬架系统进行优化设计,将稳定后各个指标的均方根值作为评价指标,对比了不同优化算法时的车身垂直加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷及电机垂直加速度仿真结果。然后,选取线性二次最优控制主动悬架模型作为参考模型,在被控系统模型与参考悬架模型之间建立相应的误差动力学方程,设计滑模面函数,并确保滑模动态的可达性及稳定性,实现系统的滑模运动。构建类似于指数趋近律形式的分数阶指数趋近律,得出主动控制控制率。仿真结果表明:模型跟踪变结构控制模型可以跟踪参考模型,与整数阶指数趋近律相比,分数阶指数趋近律有更好的稳定性和更有效的削弱抖振。
汪敏[3](2021)在《多工况下基于机器学习的多级齿轮传动系统修形优化设计》文中研究指明伴随着资源枯竭和环境污染等问题日益突出,新能源汽车逐渐活跃于大众视野。与传统燃油汽车的驱动装置不同,新能源汽车采用电机集成驱动,电机噪声远小于内燃机噪声,但由于缺失了发动机噪声的掩蔽效应,传动系统产生的振动噪声显得更为突出。为了追求更高的行驶速度,电机高转速输入导致对齿轮传动系统的设计也更加严格,多级齿轮传动系统的振动和噪声成为关注的重点。本文以某款新能源汽车的多级齿轮传动系统为研究对象,以改善多级齿轮传动系统的振动和噪声为主要目的进行研究。(1)借助Romax软件建立多级齿轮传动系统的三维模型进行多工况仿真分析,研究传动系统的动力学特性和振动噪声特性。针对齿轮啮合特性确定齿向结合齿廓的齿轮三维修形方式,计算得到各修形参数的取值范围,基于最优拉丁超立方方法进行抽样,并进行修形参数化建模获取对应的最大振动加速度值,为后续流程提供数据支撑。(2)利用XGBoost机器学习算法探究修形参数和振动加速度之间的映射关系,创建修形参数—振动噪声预测模型,训练优化模型使得模型准确度达到98%。并以最小振动加速度为优化目标,引用标准粒子群算法求解预测模型得到修形参数最优解。在等速和加速工况下,创建修形参数化三维模型进行仿真分析,与修形前相比较,齿轮副传动误差和载荷分布都有极大的改善,最大振动加速度分别降低63%和76%,且预测值和仿真值误差不超过2%,验证了最优解的有效性和降噪设计的可行性。(3)综合等速和加速工况提出一种多工况修形降噪设计,以工况时间占比和振动贡献量为影响因素,加权综合等速和加速工况下的最优修形参数得到多工况综合修形参数组合。建立多目标模糊优选评价模型,以两级齿轮副的传动误差、最大单位长度载荷和最大振动加速度为目标,基于等速和加速工况综合评价整体修形效果,仿真分析验证了多工况综合修形优化方法的可行性。
时辉[4](2021)在《基于原位阻塞力和多级子系统逆子结构的传递路径分析方法研究》文中研究说明汽车NVH性能是汽车非常重要的性能指标,也是引起车辆各种故障的主要原因。传递路径方法是分析振动噪声问题的很好方法,但是现有传递路径分析方法偏重于试验,较少与数值仿真相结合,且试验周期长,更多用于解决汽车NVH特定具体问题,很少用于汽车NVH的优化和正向开发,同时现有TPA大多从整车系统角度分析NVH问题,较少从各子系统(如激励源特性和柔性连接特性等)角度来进行汽车NVH分析与优化,所以提出能基于子系统特性进行整车NVH分析与预测的传递路径分析方法有重要应用价值。本文依托课题组和某汽车公司合作的横向课题《基于传递路径和响应的驱动桥NVH性能提升》。根据传递路径分析思想、激励源表征方法以及动态子结构/逆子结构理论,提出原位阻塞力和多级子系统逆子结构的传递路径分析方法,为汽车振动噪声的分析、预测、优化及正向开发提供重要的理论基础和方法参考。主要研究工作概括如下:为了验证所提出的传递路径分析方法,根据整车系统NVH传递路径分析原理,设计了由电机驱动的模拟整车发动机激励、柔性悬置和车架车身的试验台,为了分析传统传递路径分析的利弊,利用该试验台进行了系统振动响应的逆矩阵传统传递路径分析。首先建立试验台目标响应点振动的传递路径分析模型,进行试验台各种稳态转速工况下的振动响应测试和接受子结构的频响函数测试。其次分析不同参考点数目对频响函数矩阵条件数的影响,并比较不同奇异值截断方法对载荷识别精度影响,选择阈值截断奇异值法,分别进行试验台十种稳态工况的界面载荷识别并分析各工况不同传递路径的贡献量。然后利用有限元方法仿真分析接受子结构的子系统频响函数,并与试验频响函数相比较,最后总结传统传递路径分析方法的结果并分析其利弊。虽然传统传递路径分析方法分析精度比较高,但是存在一个巨大缺陷,即所识别的界面载荷不具有移植性,当接受子结构发生变化时,需要重新识别界面载荷,需要反复做大量试验,造成较高的整车NVH开发成本和较长的周期。针对上述传统传递路径方法所识别的界面载荷不能用于不同接受结构系统的响应贡献量分析和预测的缺陷,基于原位阻塞力可以独立表征激励源且不随接受子结构变化的优点,提出了原位阻塞力传递路径分析方法,扩展了该方法使之适用于具有子系统数值仿真数据的柔性耦合系统,并利用试验台试验验证了所提出的原位阻塞力传递路径方法。首先进行各工况振动响应测试和系统频响函数测试,依据原位阻塞力理论识别试验台三个悬置主动端处的阻塞力,进行各路径贡献量分析。其次根据所识别的阻塞力预测响应点的振动响应,并与试验值进行对比,为了进一步验证所提传递路径分析方法对于不同接受子结构的独立性和可移植性,对原结构试验台进行了结构改变。然后对变结构试验台同样进行了原位阻塞力传递路径分析,即进行各工况振动测试、系统频响函数获取、阻塞力识别、路径贡献量分析以及响应点响应预测,分别对比分析原结构和变结构试验台的系统频响函数和识别的三悬置处阻塞力,验证试验台原位阻塞力的可移植性。为了间接证明所提原位阻塞力传递路径分析方法的精确性,对该传递路径分析方法与传统传递路径分析方法的阻塞力识别值、各路径贡献量和目标响应点速度响应预测值进行比较,结果间接验证了所提传递路径分析方法的精确性。但是实际应用中,为了缩短整车NVH开发周期,某些子结构的频响函数数据是由数值仿真分析得到的。为了把所提传递路径分析方法扩展到包含子结构数值仿真数据的柔性耦合系统的响应预测,对该方法进行试验台的应用。首先通过试验测试激励源子结构频响函数,其次数值仿真获取接受子结构的频响函数以及试验测量柔性悬置动刚度数值,最后预测系统目标响应点速度响应。以上所有分析验证了所提出的原位阻塞力传递路径分析方法的有效性、精确性以及结合子结构数值仿真数据进行响应预测的可能性。但是对于多级子系统组成的柔性耦合系统来说,需要实施大量柔性悬置动刚度的试验测试,这是一项复杂且费时耗力的测试,且准确性不高,因此提出能间接识别悬置动刚度的传递路径分析方法具有重大意义。针对上述方法需要进行柔性悬置动刚度测试的不足,基于多级子结构系统的逆子结构理论,提出了多级子系统逆子结构的传递路径分析方法。为了验证所提逆子结构传递路径分析的精确性和可靠性,利用多自由度集总参数模型对该方法进行数值验证,首先对该多自由度集总参数模型进行子系统划分,其次基于多级子系统的逆子结构理论通过系统频响函数识别各子系统的频响函数以及各柔性连接单元的动刚度,并与实际值进行比较,对比结果验证所提出的逆子结构传递路径分析方法较高精度和较好可靠性,最后进行各路径力传递率和系统频响函数对于各柔性连接单元的灵敏度分析。利用试验台对所提的逆子结构传递路径方法进行试验验证,首先进行试验台的系统简化和子结构划分,并建立传递路径分析模型,进行各工况的振动测试和系统频响函数获取,其次利用系统频响函数识别各子结构频响函数以及三个悬置的动刚度,并与试验值进行对比,然后基于悬置刚度法识别各悬置被动端的界面力,把所识别的界面力与传统传递路径分析方法识别的界面载荷进行对比,通过结果对比验证该方法有较高精度和可靠性,进行各工况下所有路径贡献量分析,为特定工况频率下系统振动响应控制提供基础,最后基于识别的子系统频响函数和柔性悬置动刚度分析各路径的力传递率,为系统响应分析与控制提供了参考。以上分析结果验证了所提出的多级子系统逆子结构传递路径分析方法在系统NVH响应分析和预测方面的可靠性和精确性,可以完全用于汽车NVH的分析和控制。
侯利国[5](2020)在《电驱动系统减速器刚柔耦合动力学建模及振动噪声优化》文中进行了进一步梳理电驱动系统是纯电动汽车的关键总成,高速、高效、高密度、低振动噪音是其重点发展方向。随着电驱动系统高速化、集成化的发展趋势,电驱动系统相比传统动力总成,由于缺少发动机噪声的掩蔽效应,电机电磁噪声、齿轮啮合阶次噪声等中高频噪声日益凸显;同时高速化发展使得系统固有频率密集、局部模态增多、潜在共振点更多;集成化发展使得系统整体耦合度更高、系统动态响应更为复杂;因此电驱动系统出现了一系列新的NVH问题,形成了更为严峻的挑战。针对以上NVH问题现状,开展斜齿轮承载接触快速分析建模、齿轮三维修形分析及多目标优化、高速电驱动系统刚柔耦合建模及动力学特性分析、电驱动系统振动噪声分析及优化研究,完成纯电动汽车电驱动系统振动噪声建模、仿真、分析到优化的工作流程。本文依托国家重点研发计划“高性能精密一体化驱动电机系统研制”项目,主要研究内容包括以下五个方面:1)针对有限元法建模繁琐/求解慢、解析法适应范围差/求解精度低等问题,提出一种混合有限元法与赫兹接触理论的斜齿轮承载接触快速分析模型。该模型可考虑轻量化轮体结构、齿轮修形、啮合错位、齿侧间隙、装配及制造误差等因素影响,同时兼顾计算精度与求解效率。采用参数化建模手段,基于有限元原理与赫兹接触理论实现齿面柔度矩阵的精确计算,无需分离变形量且不依赖有限元软件,可快速求解斜齿轮副时变啮合刚度、静态传递误差以及齿面载荷分布等齿轮NVH关键性能指标。2)以某纯电动汽车电驱动系统减速器齿轮副为研究载体,基于搭建的斜齿轮承载接触分析模型分析了扭矩、齿轮啮合错位量、正弦/随机误差等制造/装配误差、齿轮轻量化轮体的轴孔直径、轮辐厚度、轮缘厚度等影响因素对电驱动系统减速器齿轮副传递误差、时变啮合刚度等关键NVH激励源指标的影响特性,并针对上述参数变化下的齿轮NVH性能指标的变化规律进行了深入分析与研究。3)针对电驱动系统减速器齿轮修形多目标优化问题,首先进行齿轮三维修形分析,获取修形空间内NVH、强度及耐久性等齿轮性能指标的演变规律以及齿轮修形参数间的协同特性;其次,基于三维修形分析开展了齿轮修形的多工况分步优化设计策略,获取近似最优设计;再次,基于NSGA-II多目标优化算法,针对传递误差峰峰值及其1阶谐波、齿面接触应力峰值等目标进行了齿轮修形多目标优化;最后,基于蒙特卡洛模拟引入随机制造误差激励,探讨制造误差对NVH、强度、耐久性等指标的鲁棒性影响,并针对多目标优化候选方案进行稳健性分析及优化。4)针对高速化、集成化电驱动系统NVH问题,如高转速导致系统固有频率密集、局部模态增多,电机转矩脉动、径向电磁力与齿轮传递误差等多个NVH激励源作用下的系统复杂动态响应,电驱动系统整体变形的强耦合性等问题,考虑电机结构、齿轮-轴-轴承的转子系统以及差速器、电驱动系统箱体等异形部件,同时考虑电磁激励与传递误差激励,搭建电驱动系统刚柔耦合动力学模型,并研究系统动力学响应计算方法。最后,分别针对驱动电机径向力、转矩脉动以及齿轮副传递误差等NVH激励源作用下的电驱动系统动态响应进行了对比分析,获取各激励源作用下的系统动态特性变化规律。5)基于电驱动系统NVH台架试验,利用阶次跟踪定理进行加速、滑行等4种NVH工况下电驱动系统振动噪声表现分析,并进行NVH问题定位及激励源识别。其次,为方便对系统动力学响应进行共振频率定位,并为系统振动特性分析及结构动力优化提供依据,开展了电驱动系统关键零部件的仿真模态分析,并进行了模态试验验证。最后,为解决大量迭代优化带来的计算效率问题,引入基于表面振速法的电驱动系统噪声辐射快速仿真分析方法,并针对某纯电动汽车电驱动系统NVH问题,基于齿轮修形进行了电驱动系统NVH优化,基于系统悬置处的动力学响应以及在箱体表面的速度均方根对比分析表明,该优化方法效果显着。
谢庆喜[6](2020)在《基于减缩技术的整车振动建模方法研究与应用》文中研究说明振动性能是车辆重要性能之一。在商用车“车辆轻量化”、“发动机低怠速化”大背景下,车辆结构柔性增强,怠速激振频率降低,两相冲击,使车辆振动倾向于恶化。本论文的研究聚焦于车辆振动性能开发的现实问题,顺应车辆振动研究领域“结构柔性化、计算高效率、连接非线性”的技术发展需求,提出一套基于减缩技术建立刚柔耦合整车振动模型的理论和方法。整个研究以模型减缩技术应用为主线。首先开展大型有限元结构的减缩。应用程序实现有限元模型的刚度矩阵识别、高维矩阵运算等,完成典型车辆结构的模型减缩。为进一步实现超大模型减缩精度和计算效率的平衡,提出在一次“小”比例Guyan减缩的基础上,再实施更高精度的IRS减缩,通过对初始减缩模型的二次甚至多次减缩逼近,从而达到在模型精度保证前提下自由度的进一步压缩。鉴于减缩过程计算量大,以减缩模型的重复利用为出发点,探讨了减缩模型的边界条件处理方法。包括最常用的固定边界条件、强制运动边界和耦合边界。研究发现对于固定边界条件,只有Guyan减缩模型能够重复利用;强制运动边界无论何种减缩方法,均需根据具体强制位移边界预先实施模型减缩,减缩模型无法做到重复利用;而对于耦合边界,减缩体可通过适当的动力学和运动学方程的约束还原原模型的动力学特征,重复利用是可行的。其次针对商用车的重要弹性元件——钢板弹簧,采用试验研究钢板弹簧的动静态刚度特性,发现迟滞环大小与加载作动幅值正相关,而受加载频率影响不大。在对标基础上,利用有限元方法对钢板弹簧迟滞特性的影响因素进行分析,表明板簧簧片间表面摩擦系数、切向阻尼、接触面积,以及轴荷对板簧迟滞特性有重要影响,并给出降低钢板弹簧片间摩擦的指导性建议。依据迟滞产生机理,论文进一步提出一种适用于车辆动力学仿真的钢板弹簧动态等效力学模型,并利用二自由度车辆模型探讨了钢板弹簧迟滞对平顺性的影响。指出减振器和板簧迟滞均有减少车辆振动的作用,但二者共存却可能使整车振动增大。对于上述矛盾,建议或在配置减振器的同时降低板簧迟滞,或在无减振器的情况下通过增大钢板弹簧迟滞来消减车辆振动烈度。为合理匹配动力总成悬置降低车辆怠速振动,提出在以减缩柔性体为基本支撑的整车状态下开展悬置优化的新思路。数值验证表明耦合模型与Adams整车模型响应一致,且具有更高的求解效率。耦合模型较传统六自由度模型蕴含更丰富的模态频率。同时,六自由度模型优化得到的悬置方案在整车耦合模型上表现不佳,车架端振动不降反升,与期望不符。最后借助于耦合模型和优化算法,以车架端振动最小为目标开展了动力总成悬置的优化匹配,使悬置车架端的振动水平得到降低。在上述工作基础之上,进一步将非线性钢板弹簧、主要结构减缩模型、悬架系统等集成耦合,推导出商用车整车振动动力学方程。构造跌落试验和过凸台等测试工况,对比仿真、试验响应数据。结果表明整车模型与实车相比时域响应趋势一致,频域能够反应主要特征,模型能够较好再现实车振动。模型构建方法具备实际应用价值。面对振动响应、振动疲劳计算的载荷难以直接测量的现实困境,论文将模型减缩与时域迭代反求相结合,凭借减缩模型计算高效的特点,通过“激励迭代修正”、“系统响应验算确认”的方式,向实际响应对照逼近。利用减缩模型,对含5%响应噪声的多段正弦和折线激励进行反求,最终验证所提出的方法对正则化参数不敏感,且具有较好的反求精度。最后以实际路测的车辆响应信号为目标,对模型实施载荷反求,在经过若干次迭代后,即可收敛为较好的激励结果。
李国珊[7](2020)在《轮毂电机驱动电动汽车悬置构型平顺性研究》文中认为近年来,因能源日益欠缺与环境质量逐渐降低,既环保又节能的电动汽车变成全球汽车业关注的焦点,而电动汽车中轮毂电机驱动电动汽车因具有空间使用度大、传动效率高、控制智能化等独特优势得到了巨大的关注。但是,因在车轮内部集成轮毂电机等元件,使汽车非簧载质量过大,汽车垂向性能指标在车轮共振峰值相邻部分衰减,对电动汽车平顺性不利。另外,轮毂电机垂向激励与路面激励叠加后加剧车身振动,并进一步恶化振动激励,不利于车辆平顺性和轮胎接地安全性。因此,研究双重激励下轮毂电机悬置构型对平顺性影响及如何减小其垂向振动负效应已经成为轮毂电机驱动电动汽车未来研究中的焦点问题。针对上述由于轮毂电机引入电动汽车使车辆平顺性降低的问题,基于不同电动汽车构型对平顺性影响规律,分析了将轮毂电机作为动态吸振器的可行性和影响因素,搭建了电机定子悬置和整体悬置两种方案模型,并通过对两种悬置构型进行平顺性比较分析得到较优构型为电机整体悬置型,对比了电机整体悬置构型主被动控制下平顺性表现,研究了电机整体悬置构型中影响平顺性关键部件并应用多目标优化算法得到满足的匹配参数,最后分析了优化效果。论文主要研究内容如下:(1)电动汽车悬置构型方案的分析。对现有电动汽车车轮的结构及存在的问题分析,分别建立传统集中电机式驱动电动汽车和常规轮毂电机驱动电动汽车1/4车辆模型进行平顺性仿真。然后加入动态吸振器分析较常规型轮毂电机电动汽车平顺性能的提升,并且分析吸振器质量元件和电机剩余非簧载质量影响车辆平顺性的规律,得到二者较优的质量区间,根据所得到的质量影响规律,分别搭建电机定子悬置构型和电机整体悬置构型,为后续悬置构型方案的平顺性研究提供方向。(2)悬置构型平顺性影响分析和优选比较。首先分析电机振动对车辆平顺性产生的影响,并对两种悬置构型进行优选比较,构型选优过程包括路面和电机双重激励影响分析、车速影响分析、定转子相对位移影响分析和振动路径传递率分析四部分。根据选优比较结果得到较优悬置构型,为后续进一步对悬置构型优化研究提供对象。(3)主被动控制悬置构型平顺性性能分析。首先分析求解不同频率下系统各个主振型,得到一阶至四阶主振型中起主要作用的不同部分。然后根据得到主要振动质量块连接件,以降低振动负效应为目的,使用以直线电机为作动器的主动悬架并采用天棚控制策略,与使用被动悬架的较优悬置构型对比平顺性能,并将电机振动加速度纳入评价指标。(4)悬置构型方案的优化。首先对较优悬置构型系统参数进行灵敏度分析,得到对车辆平顺性影响最大的关键部件。然后分析关键部件中结构参数对各平顺性指标影响规律。为避免引起共振,根据建议参数取值范围,通过改进的基于Pareto最优解的NSGA-Ⅱ算法对关键部件参数进行多目标优化,并仿真对比验证有效性,结果表明平顺性得到改善。研究结果对双重激励下轮毂电机驱动电动汽车平顺性改进具有一定的参考意义。
李孝磊[8](2020)在《全电集成动力传动系统扭转振动特性研究》文中提出电动汽车的平顺性是衡量整车性能的重要指标,而动力传动系统的扭转振动是影响整车平顺性的关键因素,因此有必要对电动汽车动力传动系统的扭振特性进行研究。本文以一种新型全电直驱集成动力传动系统为研究对象,采用理论推导、数学建模、仿真计算和试验研究相结合的方法,对集成动力传动系统的自由扭振特性和不同工况多激励耦合作用下的受迫扭振特性展开深入研究。旨在全面掌握一种新型全电集成动力传动系统的扭振规律,优化系统结构参数,形成一套针对具有机电耦合特性的电传动系统扭振分析的研究体系。具体研究内容如下:(1)分析了新型全电集成动力传动系统的扭振固有特性,并优化了结构参数。提出了综合考虑电机电磁刚度、齿轮啮合刚度等因素耦合作用的建模方法,建立了系统在不同挡位时8自由度的扭振力学分支模型,分析了系统的固有频率和振型,相对误差在5.2%以内;定量分析了系统在不同挡位时的共振转速;有针对性地对固有频率进行灵敏度分析,优化了系统特征参数,并联合仿真分析了参数优化前后系统的动态变化。结果表明:考虑电磁刚度可得到“零阶”固有频率,能呈现丰富的动力学现象;低阶振动表现在车轮、车身位置,高阶振动表现在电磁直驱变速器部分;当被动齿轮转动惯量为0.00109 Kg·m2,输出轴扭转刚度为7900 N·m/rad时,输入轴角加速度的最大值减小了25.9%,输出轴的最大转速减小了0.26%。(2)建立了永磁同步电机矢量控制仿真模型,定性和定量分析了电机转矩波动特性。结果表明电机施加id=0矢量控制技术后转矩大小取决于q轴电流大小,控制q轴电流大小可以很好达到控制转矩、转速的目的,对负载的变化响应速度快。此外,电流传感器引起1倍、2倍电流频率的转矩波动;非正弦分布气隙磁场引起6a倍电流频率的转矩波动,其中6倍电流频率所引起的波动幅值最大;逆变器引起转矩波动频率为其开关频率的整数倍。(3)建立了系统多体动力学模型,分析起步、紧急制动工况系统的扭振动态响应。起步初期输入轴峰值转速达到216 r/min,之后趋于线性增加,整车纵向加速度峰值由3.2 m/s2降为2 m/s2,超调量为60%,电磁直线执行器定动子在X、Y向相对位移分别由0.98 mm、0.96 mm迅速趋近于0。紧急制动时,输入轴由最大转速1047r/min迅速降为901 r/min,之后趋于线性减小;纵向加速度在起步初期以及第2 s时出现明显波动,而车速基本趋于线性减小。定、动子间隙在前2 s变化规律与起步工况相同,而转矩突变时相对位移发生较大变化,在X、Y向的幅值达到1.2 mm。(4)基于ADAMS与Simulink联合仿真模型,分析了三种特征转速下系统的扭振响应,基于此分析了关键参数对系统的影响。在1挡600 r/min时,系统整体波动较小,车速维持在13.86 Km/h,车轮角加速度分别在39.8 HZ、240.5 HZ、480.1HZ出现相对较大波动。在1挡1070 r/min时,输入轴角加速度在79.6 HZ时达到3.4 rad/s2,定、动子在X、Y向相对位移达到0.18 mm、0.22 mm。在2挡1700 r/min时,输入轴角加速度在115.2 HZ时达到8.2 rad/s2,定、动子间相对位移在X向达到0.12 mm。齿侧间隙对系统载荷影响较大,转矩突变愈大波动越明显;激励源一定时,结构参数优化前后相比输入轴最大振幅减小20.5%,输出轴最大振幅减小32.6%。(5)试验验证了系统的扭振特性。600 r/min时,输出轴角加速度呈现周期性规律波动,最大角加速度为26 rad/s2;输入轴转速波动较小,与仿真相比相对误差在4%之内。1070 r/min时,输入轴、输出轴均出现较大波动,与仿真相比相对误差在6%之内。在1700 r/min时,输入轴转速最大值为1722 r/min,最小值为1680 r/min,与仿真相比最大误差为5%,输出轴角加速度相对误差较小。试验结果充分表明了仿真分析结果的有效性,同时为集成动力传动系统的减振设计提供参考。
俞俊兆[9](2020)在《某型载货汽车振动特性分析及模态性能匹配研究》文中指出在汽车研发过程中,NVH特性的分析占据了十分重要的地位,其性能受影响因素较多,性能差异较大,而振动性能是其基础关键性能,也越发受到重视。根据振动分析理论,结合刚柔耦合多体动力学理论,通过Hyper Mesh有限元分析软件和多体动力学ADAMS分析软件,建立了相关结构的有限元模型和多体动力学刚柔耦合模型,并对其动态特性和基于路面激励的整车平顺性进行了仿真分析研究。基于汽车振动分析理论,提出了转速相关与车速相关两类汽车振动分析方法,以某型载货汽车为研究对象,建立了整车刚柔耦合模型。先在ADAMS/Car中建立各子系统刚体模型,随后利用有限元方法建立驾驶室白车身和车架一体结构的有限元模型,并将生成的模态中性文件导入ADAMS生成柔性体模型,最后组装为整车模型。在Hyper Mesh中对所建模型进行有限元模态分析,并将仿真与模态试验结果进行对比验证,通过分析计算结果评价了汽车动态性能;在ADAMS中建立随机路面模型,对建立的整车模型进行了基于路面激励的行驶平顺性仿真,得到驾驶员座椅处在60km/h、80km/h和100km/h时的加速度响应曲线及功率谱图,利用加权加速度均方根值对该载货汽车的整车振动性能进行评价。最后,进行了模态性能匹配研究,包括模态匹配策略与模态匹配方法。针对所研究的二类底盘车型存在的振动问题,着重从轮胎模态匹配与车身-车架结构模态匹配提出了改进意见。解决方案是基于灵敏度分析研究车身-车架结构各构件厚度对其频率参数的影响,以部件厚度为设计变量进行尺寸优化,得到了满足模态频率匹配要求的设计结果,达成了研究目标。
王雅茹[10](2020)在《电动汽车齿轮变速箱振动分析与修形优化》文中研究指明变速箱是汽车传动系统的重要组成部分,齿轮作为汽车变速箱核心零件,其运转平稳性对变速箱整体的可靠性、NVH性能和传动效率等方面都会产生很大的影响。故在满足齿轮强度要求的同时,设计低振动和低噪声的齿轮传动已成为齿轮动力学研究的目的。本论文基于这样的技术背景,具体开展如下研究:介绍电动汽车三挡齿轮变速箱系统的结构组成以及变速箱在不同挡位下的工作原理,并分析使用变速箱的电动客车较未使用变速箱的电动客车性能上的优势。然后分别建立变速箱最常见的三种齿轮传动系统动力学模型,列出每个模型的动力学方程,为后文变速箱齿轮传动系统模态分析和动态响应提供理论基础。利用Workbench平台对三挡变速箱斜齿轮系进行模态分析,获得齿轮系统前10阶固有频率并获得该斜齿轮系各阶固有频率相对应的模态振型,计算纯电动汽车三挡变速箱四种负载工况下齿轮副啮合激振频率,并将其与斜齿轮系统前10阶固有频率进行对比,避免齿轮传动系统整体出现共振现象。然后基于Workbench软件,采用振型叠加法对齿轮系统中的齿轮副1进行瞬态动力学特性分析和计算,得到齿轮啮合传动过程中的等效应力云图、轮齿啮合面接触压力云图。根据电动汽车三挡变速箱的结构与工作原理,建立齿轮传动系统仿真模型,对三挡变速箱进行静态和动态分析计算。根据该三挡变速箱载荷谱对主要零部件进行安全性和可靠性分析,证明变速箱满足使用要求。然后以三挡变速箱常用工况50%载荷工况为例对其进行模态分析,求解固有模态频率和振型,从而避免变速箱出现共振问题。最后计算50%载荷工况下四对传动齿轮的传递误差和以传递误差为激励下齿轮动态啮合力,为后文进一步对电动汽车三挡变速箱宏观参数和微观参数优化设计做铺垫。以齿轮最大重合度为优化目标,在多个约束条件下对三挡变速箱四对齿轮副基本参数进行宏观参数优化设计。在此基础上对变速箱四对齿轮进行齿向鼓形与齿廓鼓形相结合的微观修形。最后通过仿真计算得到优化后四对齿轮副传递误差及接触应力图。仿真结果表明齿轮优化后承载能力得到提升,传递误差波动范围减小,最大接触应力降低且接触应力分布更加均匀,改善了变速箱的NVH性能,为齿轮变速箱进一步研究提供了理论依据和相关的数据。
二、汽车振动系统动态参数优化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽车振动系统动态参数优化(论文提纲范文)
(1)功率分流混合动力系统非线性动力学及能量管理策略研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 混合动力系统结构现状 |
1.3 功率分流传动系统非线性动力学研究现状 |
1.3.1 齿轮传动动力学研究现状 |
1.3.2 可控超越离合器的发展及应用 |
1.3.3 可控超越离合-齿轮耦合系统非线性动力学研究现状 |
1.4 混合动力能量管理策略研究现状 |
1.5 论文主要研究内容及结构 |
2 可控超越离合-行星齿轮耦合系统建模 |
2.1 插电式功率分流混合动力系统 |
2.2 可控超越离合器的建模 |
2.3 行星齿轮系统的建模 |
2.3.1 行星齿轮系统的基本假设及非线性因素 |
2.3.2 单自由度定轴行星齿轮系统的建模 |
2.3.3 两自由度功率分流行星齿轮的建模 |
2.4 可控超越离合-行星齿轮耦合系统无量纲化模型 |
2.4.1 可控超越离合-定轴行星齿轮耦合系统 |
2.4.2 可控超越离合-功率分流耦合系统 |
2.5 本章小结 |
3 可控超越离合-行星齿轮耦合系统非线性动力学特性研究 |
3.1 定轴耦合系统与功率分流耦合系统的非线性动力学特性研究 |
3.1.1 定轴耦合系统的非线性动力学特性 |
3.1.2 功率分流耦合系统的非线性动力学特性 |
3.1.3 行星架转动惯量的影响 |
3.1.4 行星轮数的影响 |
3.2 可控超越离合器配置与工作模式的影响分析 |
3.2.1 可控超越离合配置的影响 |
3.2.2 可控超越离合器工作模式的影响 |
3.3 本章小结 |
4 可控超越离合器参数设计对非线性动力学特性的影响研究 |
4.1 可控超越离合器参数设计影响的总体分析 |
4.2 太阳轮可控超越离合器的参数影响研究 |
4.2.1 太阳轮可控超越离合器刚度的影响 |
4.2.2 太阳轮可控超越离合器阻尼比的影响 |
4.3 行星架可控超越离合器的参数影响研究 |
4.3.1 行星架可控超越离合器刚度的影响 |
4.3.2 行星架可控超越离合器阻尼比的影响 |
4.4 齿圈可控超越离合器的参数影响研究 |
4.4.1 齿圈可控超越离合器刚度的影响 |
4.4.2 齿圈可控超越离合器阻尼比的影响 |
4.5 本章小结 |
5 插电式功率分流混合动力汽车能量管理策略研究 |
5.1 插电式功率分流混合动力汽车动力系统建模 |
5.1.1 动力系统关键部件建模 |
5.1.2 动力传动系统模型 |
5.1.3 整车纵向动力学模型 |
5.2 插电式功率分流混合动力汽车能量流的全局最优问题 |
5.2.1 插电式功率分流混合动力汽车能量流全局最优问题的描述 |
5.2.2 经典动态规划算法的求解过程 |
5.2.3 基于动态构建求解域以解代搜的改进动态规划算法 |
5.2.4 改进算法性能的验证 |
5.3 基于改进动态规划的全局能量流最优问题的求解 |
5.3.1 电量维持条件下最优问题的求解 |
5.3.2 混合模式下最优问题的求解 |
5.4 基于动态规划算法考虑交通状况不确定性的最优策略模型 |
5.4.1 模型的基本假设及建立 |
5.4.2 基于NEDC工况的纯策略模型算例 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 分数阶微积分理论应用于悬架系统的研究现状 |
1.2.2 分数阶微积分动力学系统的控制研究现状 |
1.2.3 汽车悬架动力学系统控制研究现状 |
1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
1.3.1 本文主要研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
第二章 含分数阶轮毂电机电动汽车被动悬架非线性系统建模 |
2.1 汽车平顺性评价指标 |
2.2 分数阶微积分的定义及性质 |
2.2.1 分数阶微积分的定义及Laplace变换 |
2.2.2 分数阶微积分的Laplace变换 |
2.2.3 分数阶微积分的基本性质 |
2.3 分数阶微分的处理 |
2.3.1 Oustaloup滤波器设计 |
2.3.2 基本假设条件 |
2.3.3 含分数阶的悬架非线性仿真模型 |
2.4 路面输入及其模型 |
2.4.1 路面不平度 |
2.4.2 路面激励时域模型 |
2.5 非簧载质量增加的影响 |
2.6 本章小结 |
第三章 被动分数阶电动汽车悬架系统参数的优化设计 |
3.1 粒子群算法简介 |
3.2 粒子群算法原理分析 |
3.3 粒子群算法参数的选取原则 |
3.3.1 惯性权重参数 |
3.3.2 认知系数与社会系数 |
3.3.3 其他相关参数调整 |
3.4 基于粒子群算法的电动汽车悬架参数优化 |
3.4.1 优化模型的优化变量的选取 |
3.4.2 优化变量的约束条件 |
3.4.3 被动分数阶电动汽车悬架优化模型 |
3.4.4 悬架参数优化的目标函数 |
3.5 优化前、后效果对比分析 |
3.6 基于遗传算法的电动汽车悬架参数优化 |
3.6.1 遗传算法的运算过程 |
3.6.2 优化结果 |
3.6.3 粒子群算法与遗传算法优化结果对比 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于变结构理论的三自由度1/4电动汽车分数阶悬架主动控制研究 |
4.1 滑模变结构控制系统的描述及原理分析 |
4.1.1 滑模变结构控制简述 |
4.1.2 滑模动态的存在性条件 |
4.1.3 滑模动态的可达性条件 |
4.1.4 滑动模态的不变性 |
4.1.5 滑模变结构控制系统的几个性质 |
4.1.6 滑模变结构控制系统的抖振问题 |
4.2 悬架动力学模型的建立 |
4.2.1 参考悬架模型 |
4.2.2 被控悬架模型 |
4.3 分数阶指数趋近律的滑模变结构控制器的设计 |
4.3.1 切换函数的选取与滑模参数的设计 |
4.3.2 分数阶指数趋近律的选取 |
4.3.3 控制器控制律的设计 |
4.4 仿真及结果分析 |
4.4.1 仿真模型 |
4.4.2 仿真结果与分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(3)多工况下基于机器学习的多级齿轮传动系统修形优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.2.1 齿轮传动系统动力学特性研究 |
1.2.2 齿轮传动系统振动噪声研究 |
1.2.3 齿轮修形设计及优化研究 |
1.3 论文研究主要内容及技术路线 |
1.3.1 论文主要内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.4 本章小结 |
第二章 多级齿轮传动系统接触力学特性分析 |
2.1 基于Romax Designer构建齿轮传动系统三维模型 |
2.2 多级齿轮传动系统接触力学分析 |
2.2.1 齿轮强度校核分析 |
2.2.2 传动误差分析 |
2.2.3 接触斑分析 |
2.3 多级齿轮传动系统NVH分析 |
2.3.1 模态分析 |
2.3.2 振动加速度分析 |
2.3.3 啸叫噪声仿真分析 |
2.3.4 敲击噪声仿真分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 多级齿轮综合修形方案分析和设计 |
3.1 修形方案的设计 |
3.2 修形参数的确定 |
3.2.1 齿向修形参数确定 |
3.2.2 齿廓修形参数确定 |
3.3 训练数据样本准备 |
3.3.1 基于最优拉丁超立方的数据抽样 |
3.3.2 基于不同修形参数的振动加速度计算 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于XGBoost机器学习算法的噪声预测模型 |
4.1 机器学习算法基本理论 |
4.1.1 XGBoost模型算法原理 |
4.1.2 XGBoost模型算法优势 |
4.2 噪声预测模型建立和调参优化 |
4.3 噪声预测模型的试验结果分析 |
4.4 基于SVM的预测模型数据拟合对比 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于标准粒子群优化算法的齿轮修形降噪优化设计 |
5.1 优化算法理论基础 |
5.1.1 标准粒子群优化算法原理 |
5.1.2 标准粒子群优化算法流程 |
5.2 齿轮传动系统修形降噪优化模型的建立和求解 |
5.3 最优修形参数的仿真验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 多工况综合修形降噪优化设计 |
6.1 多工况综合修形理论 |
6.2 多工况综合修形方案设计 |
6.3 多工况综合修形仿真分析 |
6.3.1 等速工况下不同修形方案的降噪效果分析 |
6.3.2 加速工况下不同修形方案的降噪效果分析 |
6.4 多目标模糊择优综合评价模型 |
6.4.1 多目标模糊模型理论 |
6.4.2 各影响因素权重的确定方法 |
6.4.3 评价值求解 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
附录A 加速工况下修形—振动加速度数据对应表(300 组) |
附录B 等速工况下修形—振动加速度数据对应表(300 组) |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(4)基于原位阻塞力和多级子系统逆子结构的传递路径分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 传递路径方法研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 动态子结构研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 目前存在的问题 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 动态子结构/逆子结构理论和传递路径分析方法 |
2.1 柔性耦合系统的原位阻塞力 |
2.1.1 阻塞力 |
2.1.2 柔性耦合系统的原位阻塞力 |
2.2 柔性耦合系统动态逆子结构分析 |
2.2.1 柔性连接动态子结构理论 |
2.2.2 柔性连接动态子结构解耦 |
2.2.3 三级子系统动态逆子结构理论 |
2.3 传递路径分析理论 |
2.3.1 传递路径问题 |
2.3.2 传统传递路径分析方法 |
2.4 本章小结 |
第3章 基于传统传递路径分析方法的整车模拟试验台振动分析 |
3.1 整车振动硬件在环模拟试验台开发及有限元建模 |
3.1.1 试验台设计开发 |
3.1.2 试验台有限元建模 |
3.2 传统传递路径分析建模 |
3.3 工况振动测试及结果分析 |
3.4 频响函数测试与结果分析 |
3.4.1 频响函数条件数 |
3.4.2 频响函数测试与结果分析 |
3.5 传递路径分析及结果 |
3.5.1 载荷识别方法及精度分析 |
3.5.2 载荷识别结果及分析 |
3.5.3 贡献量分析 |
3.6 数值传递路径分析 |
3.6.1 频响函数数值仿真 |
3.6.2 贡献量的数值分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 基于原位阻塞力的传递路径方法研究 |
4.1 原位阻塞力传递路径方法 |
4.1.1 基于系统试验频响的原位阻塞力传递路径方法 |
4.1.2 基于子结构数值频响的原位阻塞力传递路径方法 |
4.2 基于系统频响原位阻塞力TPA的原结构试验台响应分析与预测 |
4.2.1 传递路径分析建模和工况测试 |
4.2.2 原结构试验台的导纳和速度响应分析 |
4.2.3 原结构试验台的阻塞力识别 |
4.2.4 原结构试验台的响应点路径贡献量分析 |
4.2.5 原结构试验台的响应点速度预测与分析 |
4.3 基于系统频响原位阻塞力TPA的变结构试验台响应分析与预测 |
4.3.1 传递路径分析的工况测试 |
4.3.2 变结构试验台的导纳和速度响应分析 |
4.3.3 变结构试验台的阻塞力识别 |
4.3.4 变结构试验台的响应点路径贡献量分析 |
4.4 两种试验台响应比较及原位阻塞力传递路径方法的验证 |
4.4.1 两试验台速度导纳的比较 |
4.4.2 两试验台阻塞力的比较 |
4.5 传统传递路径方法和原位阻塞力传递路径方法比较 |
4.5.1 两种传递路径方法载荷识别比较 |
4.5.2 两种传递路径方法贡献量比较 |
4.5.3 两种传递路径方法的响应点速度响应比较 |
4.6 基于子结构数值频响原位阻塞力TPA的试验台响应分析与预测 |
4.6.1 试验台频响函数数值预测 |
4.6.2 试验台振动响应预测 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于多级子系统逆子结构的传递路径方法研究 |
5.1 基于多级子系统逆子结构的传递路径方法 |
5.2 数值验证 |
5.2.1 多自由度系统模型 |
5.2.2 数值验证 |
5.2.3 路径力传递率和系统频响灵敏度分析 |
5.3 逆子结构传递路径分析 |
5.3.1 试验台子结构模型和传递路径分析建模 |
5.3.2 传递路径分析的数据测试 |
5.4 试验台子结构频响与悬置动刚度预测 |
5.5 载荷识别与路径贡献量分析 |
5.5.1 工况载荷识别 |
5.5.2 路径贡献量分析 |
5.5.3 路径力传递率分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 论文创新点 |
6.3 研究展望 |
参考文献 |
在学期间取得的科研成果及参与的科研项目 |
致谢 |
(5)电驱动系统减速器刚柔耦合动力学建模及振动噪声优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 电驱动系统动力学建模及振动噪声研究现状 |
1.2.1 齿轮承载接触分析模型 |
1.2.2 电驱动系统动力学建模 |
1.2.3 电驱动系统振动噪声优化 |
1.3 研究内容与技术路线 |
第2章 混合有限元与赫兹接触理论的斜齿轮承载接触分析 |
2.1 齿轮承载接触分析概述 |
2.2 混合有限元与赫兹接触理论的改进计算模型 |
2.2.1 计算框架 |
2.2.2 模型搭建 |
2.3 齿面柔度矩阵计算 |
2.3.1 存在问题及难点 |
2.3.2 基于赫兹接触理论的轮齿接触变形量计算 |
2.3.3 基于参数化有限元的齿面柔度矩阵计算 |
2.4 计算模型验证与对比 |
2.4.1 计算精度对比 |
2.4.2 计算速度对比 |
2.5 NVH激励源影响因素特性分析 |
2.5.1 输入扭矩 |
2.5.2 啮合错位 |
2.5.3 加工制造误差 |
2.5.4 轻量化轮体结构 |
2.5.5 齿轮几何参数 |
2.6 本章小结 |
第3章 面向齿轮修形的多目标优化及三维修形特性分析 |
3.1 齿轮修形多目标优化存在问题 |
3.2 齿轮三维修形分析及协同特性研究 |
3.2.1 齿轮三维修形分析简介 |
3.2.2 面向齿廓鼓形与齿向鼓形的齿轮三维修形分析 |
3.2.3 面向齿顶线性修形的齿轮三维修形分析 |
3.3 基于齿轮三维修形分析的多工况分步优化设计策略 |
3.3.1 齿轮参数及优化工况设定 |
3.3.2 面向齿廓鼓形和齿向鼓形的多目标优化设计 |
3.3.3 面向对角修形的多目标优化设计 |
3.4 基于多目标优化算法的齿轮修形优化设计策略 |
3.4.1 齿轮修形多目标优化问题及算法匹配 |
3.4.2 NSGA-II多目标优化算法的应用 |
3.4.3 多目标优化结果分析 |
3.5 引入制造误差激励的修形方案稳健性分析及优化 |
3.5.1 现有优化算法存在的问题 |
3.5.2 蒙特卡洛随机模拟方法 |
3.5.3 引入误差激励的修形方案稳健性分析及优化方法 |
3.5.4 三种优化方案的稳健性对比分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 高速电驱动系统刚柔耦合建模及动力学特性分析 |
4.1 高速化电驱动系统NVH问题概述 |
4.2 电驱动系统整体动力学建模 |
4.2.1 “三合一”电驱动系统简介 |
4.2.2 电驱动系统整体动力学建模 |
4.3 电驱动系统各部件刚柔耦合建模 |
4.3.1 电机及箱体柔性有限元建模 |
4.3.2 弹性轴段单元的动力学建模 |
4.3.3 异形轴类部件的有限元建模 |
4.3.4 齿轮啮合单元动力学建模 |
4.3.5 轴承单元的动力学建模 |
4.4 电驱动系统动力学响应计算 |
4.4.1 齿轮副动态啮合刚度计算 |
4.4.2 齿轮副动态啮合力计算 |
4.4.3 系统固有频率及模态振型计算 |
4.4.4 基于模态叠加法的系统动力学响应计算 |
4.5 电磁激励下的电驱动系统动态响应分析 |
4.5.1 电机转矩脉动激励下的系统动态响应分析 |
4.5.2 径向电磁力激励下的系统动态响应分析 |
4.6 齿轮传递误差激励下系统动力学响应分析 |
4.6.1 一级减速齿轮组动力学响应分析 |
4.6.2 二级减速齿轮组动力学响应分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 面向电驱动系统减速器的振动噪声分析及优化 |
5.1 电驱动系统振动噪声台架试验分析及NVH问题定位 |
5.1.1 阶次跟踪技术理论基础 |
5.1.2 电驱动系统振动噪声台架试验方案 |
5.1.3 电驱动系统外特性加速工况试验结果分析 |
5.1.4 25Nm加速工况试验结果分析 |
5.1.5 -20Nm滑行工况试验结果分析 |
5.1.6 空载滑行工况试验结果分析 |
5.2 电驱动系统模态仿真分析及试验验证 |
5.2.1 电驱动系统仿真模态分析方法 |
5.2.2 电驱动系统模态仿真结果 |
5.2.3 电驱动系统试验模态方案 |
5.2.4 电驱动系统箱体试验模态验证 |
5.2.5 电驱动系统减速器端盖试验模态验证 |
5.3 基于表面振速法的电驱动系统噪声辐射快速仿真分析 |
5.3.1 电驱动系统噪声辐射分析方法简介 |
5.3.2 基于表面振速法的电驱动系统噪声辐射仿真 |
5.4 基于齿轮修形的电驱动系统NVH优化策略 |
5.4.1 齿轮修形多目标优化及NVH分析目标设定 |
5.4.2 优化前后电驱动系统悬置点振动加速度对比分析 |
5.4.3 优化前后电驱动系统箱体表面速度均方根对比分析 |
5.4.4 优化总结 |
5.5 本章小结 |
第6章 全文总结与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 未来工作计划与研究展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表的论文及科研成果 |
致谢 |
(6)基于减缩技术的整车振动建模方法研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 论文的研究背景和意义 |
1.2 国内外研究的历史与现状 |
1.2.1 整车振动分析研究现状 |
1.2.2 模型减缩方法研究现状 |
1.2.3 钢板弹簧等效模型研究现状 |
1.2.4 动力总成悬置匹配研究现状 |
1.2.5 载荷反求技术研究现状 |
1.3 课题来源及本文的主要研究内容 |
第2章 车辆主要结构模型减缩 |
2.1 引言 |
2.2 减缩理论 |
2.2.1 Guyan Reduction(Guyan减缩) |
2.2.2 Dynamic Condensation(动态减缩) |
2.2.3 Improved Reduced System(IRS减缩) |
2.2.4 Iterated Improved Reduced System(IIRS减缩) |
2.3 超大模型的减缩 |
2.3.1 减缩过程的计算量 |
2.3.2 稀疏线性方程组的求解 |
2.4 多级减缩 |
2.5 重要总成模型减缩 |
2.5.1 驾驶室减缩 |
2.5.2 车架减缩 |
2.6 本章小结 |
第3章 减缩模型边界条件处理方法 |
3.1 引言 |
3.2 变量定义 |
3.3 固定边界 |
3.3.1 先减缩后约束 |
3.3.2 先约束后减缩 |
3.3.3 固定约束中减缩顺序对比 |
3.4 强制运动边界 |
3.4.1 先约束后减缩 |
3.4.2 先减缩后约束 |
3.4.3 强制运动中减缩顺序对比 |
3.5 耦合边界 |
3.6 算例及讨论 |
3.6.1 模型描述 |
3.6.2 自由系统的减缩 |
3.6.3 约束系统的减缩 |
3.7 本章小结 |
第4章 钢板弹簧数学建模 |
4.1 引言 |
4.2 钢板弹簧动态特性试验研究 |
4.3 钢板弹簧动态特性有限元仿真研究 |
4.3.1 钢板弹簧模型的建立 |
4.3.2 约束与载荷施加 |
4.3.3 迟滞特性影响因素分析 |
4.4 钢板弹簧等效力学模型 |
4.4.1 Maxwell-slip模型 |
4.4.2 钢板弹簧瞬态模型 |
4.4.3 模型参数研究 |
4.4.4 钢板弹簧模型参数的识别 |
4.5 钢板弹簧迟滞特性对车辆响应的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 考虑车架柔性的动力总成悬置建模及优化 |
5.1 引言 |
5.2 动力总成与车架耦合 |
5.2.1 动力总成受力分析 |
5.2.2 悬架系统受力分析 |
5.2.3 车架减缩体的受力分析 |
5.3 耦合模型验证 |
5.3.1 动力总成参数 |
5.3.2 发动机激励 |
5.3.3 耦合模型的准确性验证 |
5.4 六自由度与减缩耦合模型振动对比 |
5.5 基于六自由度模型的悬置优化 |
5.6 基于耦合模型的悬置参数优化 |
5.7 本章小结 |
第6章 整车耦合模型建立及验证 |
6.1 引言 |
6.2 驾驶室与车架的耦合 |
6.2.1 减缩体线性耦合 |
6.2.2 减缩体非线性耦合 |
6.2.3 非线性耦合方程的求解 |
6.3 悬架系统与车架结构的非线性耦合 |
6.3.1 前悬架系统动力学方程 |
6.3.2 后悬架系统动力学方程 |
6.4 整车试验 |
6.5 仿真与试验的响应对比 |
6.6 本章小结 |
第7章 基于减缩和迭代的时域载荷反求 |
7.1 引言 |
7.2 载荷反求基本理论 |
7.2.1 频域载荷反求 |
7.2.2 时域载荷反求 |
7.3 减缩迭代载荷反求 |
7.4 算例 |
7.4.1 模型描述 |
7.4.2 核函数(拉格朗日形函数响应) |
7.4.3 载荷反求结果 |
7.4.4 随机响应载荷反求 |
7.5 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间发表的论文 |
附录B 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(7)轮毂电机驱动电动汽车悬置构型平顺性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 课题来源与研究意义 |
1.2 轮毂电机驱动电动汽车平顺性研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
2 电动汽车悬置构型方案分析 |
2.1 不同驱动方式电动汽车振动模型的建立 |
2.2 不同驱动方式振动模型平顺性分析 |
2.3 加置动态吸振器构型方案 |
2.4 两种电机悬置构型方案 |
2.5 本章小结 |
3 悬置构型平顺性影响分析和优选比较 |
3.1 “路面+电机”双重激励对平顺性影响 |
3.2 车速对车辆垂向振动性能影响 |
3.3 定转子相对位移对平顺性影响 |
3.4 振动路径传递率对车辆垂向振动性能影响 |
3.5 本章小结 |
4 主被动控制悬置构型平顺性性能分析 |
4.1 不同频率下主振型分析 |
4.2 主动悬架模型设计 |
4.3 本章小结 |
5 悬置构型方案的优化 |
5.1 振动系统参数灵敏度分析 |
5.2 动态吸振器参数平顺性影响 |
5.3 动态吸振器参数优化 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
致谢 |
学位论文数据集 |
(8)全电集成动力传动系统扭转振动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源及研究意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 电动汽车用电驱动系统的现状 |
1.2.2 电动汽车动力传动系统扭振研究的现状 |
1.3 课题主要研究内容 |
第二章 全电集成动力传动系统扭振固有特性分析 |
2.1 全电集成动力传动系统分析 |
2.2 全电集成动力传动系统扭振模型 |
2.2.1 简化原则与方法 |
2.2.2 当量参数计算 |
2.2.3 齿轮啮合刚度确定 |
2.2.4 扭振动力学模型 |
2.3 全电集成动力系统扭振固有特性分析 |
2.3.1 固有频率及振型 |
2.3.2 临界转速 |
2.3.3 固有频率对惯量和刚度灵敏度分析 |
2.3.4 基于灵敏度分析结果的动力学设计 |
2.3.5 基于结构参数优化前后的定量分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 永磁同步电机建模与转矩特性分析 |
3.1 永磁同步电机数学模型 |
3.1.1 三相静止坐标系下数学模型 |
3.1.2 Clark-Park坐标变换 |
3.1.3 两相旋转坐标系下数学模型 |
3.2 永磁同步电机矢量控制模型 |
3.2.1 矢量控制原理 |
3.2.2 空间矢量脉宽调制 |
3.2.3 PMSM模型建立 |
3.2.4 仿真分析 |
3.3 永磁同步电机转矩特性分析 |
3.3.1 非正弦分布气隙磁场 |
3.3.2 电流传感器测量误差 |
3.3.3 逆变器开关频率误差 |
3.4 本章小结 |
第四章 全电集成动力系统受迫扭振特性仿真计算与试验研究 |
4.1 基于ADAMS多体动力学模型 |
4.1.1 几何模型的建立 |
4.1.2 柔性体建立 |
4.1.3 约束加载 |
4.1.4 路面负载的加载 |
4.2 基于ADAMS与 MATLAB/Simulink的联合仿真模型 |
4.2.1 联合仿真提出 |
4.2.2 联合仿真过程设置 |
4.2.3 联合仿真模型建立 |
4.3 仿真结果分析 |
4.3.1 起步工况 |
4.3.2 紧急制动工况 |
4.3.3 匀速直驶工况 |
4.4 关键参数对系统影响 |
4.5 试验验证 |
4.5.1 试验台架 |
4.5.2 试验目的及内容 |
4.5.3 试验结果分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 创新点 |
5.3 研究展望 |
参考文献 |
在读期间发表的论文 |
致谢 |
(9)某型载货汽车振动特性分析及模态性能匹配研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究概况 |
1.2.1 汽车振动国外研究概况 |
1.2.2 汽车振动国内研究概况 |
1.3 多体动力学研究概况 |
1.3.1 多体动力学国外研究概况 |
1.3.2 多体动力学国内研究概况 |
1.4 本文研究内容 |
1.5 本章小结 |
第二章 汽车振动分析理论介绍 |
2.1 转速相关与车速相关的两类汽车振动分析 |
2.1.1 路面激励 |
2.1.2 发动机与传动轴激励 |
2.1.3 车轮激励 |
2.2 有限元理论介绍 |
2.2.1 有限元分析思想 |
2.2.2 有限元理论基础 |
2.2.3 有限元分析过程 |
2.2.4 有限元软件介绍 |
2.3 多体动力学理论 |
2.3.1 多体动力学求解过程 |
2.3.2 多刚体系统动力学方程的建立 |
2.3.3 初始条件分析 |
2.3.4 多体动力学运动学分析 |
2.3.5 ADAMS动力学分析 |
2.3.6 ADAMS软件概述 |
2.4 本章小结 |
第三章 整车多体动力学建模 |
3.1 ADAMS/Car建模基础 |
3.2 悬架模型的建立 |
3.2.1 前悬模型的建立 |
3.2.2 后悬架模型的建立 |
3.3 动力总成模型 |
3.4 转向系模型的建立 |
3.5 横向稳定杆模型的建立 |
3.6 轮胎模型的建立 |
3.7 柔性体车身-车架结构建模 |
3.7.1 有限元模型建立 |
3.7.2 柔性体车身-车架结构动力学模型建立 |
3.8 整车刚柔耦合模型的建立 |
3.9 本章小结 |
第四章 车辆振动仿真分析及验证 |
4.1 车身-车架结构模态分析 |
4.1.1 模态分析理论基础 |
4.1.2 模态仿真 |
4.1.3 模态试验验证 |
4.2 基于随机路面的整车振动仿真 |
4.2.1 整车随机振动的评价方法 |
4.2.2 随机路面的建立 |
4.2.3 整车随机振动仿真分析 |
4.2.4 仿真结果后处理 |
4.3 模态匹配初步分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 轻型货车车身-车架模态性能匹配 |
5.1 轻型货车车身-车架振动目标体系 |
5.2 模态匹配策略 |
5.2.1 模态匹配的基本流程 |
5.2.2 模态分离表 |
5.3 二类底盘车身-车架结构模态匹配 |
5.3.1 轮胎/车轮模态匹配 |
5.3.2 车身-车架结构模态匹配 |
5.4 车身-车架结构灵敏度分析 |
5.4.1 灵敏度分析理论 |
5.4.2 灵敏度分析结果 |
5.5 车身-车架结构尺寸优化设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(10)电动汽车齿轮变速箱振动分析与修形优化(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 变速箱齿轮振动研究现状 |
1.2.2 变速箱齿轮修形研究现状 |
1.3 本文研究工作 |
第二章 齿轮传动系统动力学模型的建立 |
2.1 变速箱基本结构及工作原理 |
2.2 齿轮副扭转振动分析模型 |
2.3 直齿圆柱齿轮副啮合耦合振动模型 |
2.4 斜齿圆柱齿轮副弯曲-扭转-轴向耦合模型 |
2.5 本章小结 |
第三章 变速箱齿轮传动系统模态分析及动态响应 |
3.1 有限元模态分析理论 |
3.2 斜齿轮系统模态分析 |
3.2.1 软件ANSYS Workbench简介 |
3.2.2 斜齿轮模态分析 |
3.2.3 斜齿轮系模态求解及结果分析 |
3.3 齿轮传动系统瞬态动力学分析 |
3.3.1 齿轮啮合动态激励 |
3.3.2 齿轮传动系统瞬态响应 |
3.4 变速箱齿轮系统瞬态动力学分析结果 |
3.4.1 齿轮啮合过程等效应力云图 |
3.4.2 齿轮系接触压力分布云图及接触状态 |
3.5 本章小结 |
第四章 纯电动汽车三挡变速箱模型建立与仿真分析 |
4.1 仿真软件MASTA简介 |
4.2 三挡变速箱模型建立 |
4.3 变速箱传动系统静态分析 |
4.3.1 三挡变速箱载荷谱定义 |
4.3.2 齿轮安全性与可靠性分析 |
4.3.3 轴疲劳及可靠性分析 |
4.4 变速箱传动系统模态分析 |
4.5 齿轮振动分析 |
4.5.1 齿轮传递误差 |
4.5.2 齿轮动态响应 |
4.6 本章小结 |
第五章 变速箱齿轮传动系统优化设计与结果对比 |
5.1 齿轮优化设计 |
5.1.1 齿轮宏观参数优化 |
5.1.2 齿轮微观修形 |
5.2 齿轮微观修形前后仿真结果对比 |
5.2.1 齿轮传递误差对比 |
5.2.2 齿轮接触斑点图对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、汽车振动系统动态参数优化(论文参考文献)
- [1]功率分流混合动力系统非线性动力学及能量管理策略研究[D]. 贾智州. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]含分数阶的轮毂电机电动汽车悬架系统控制研究[D]. 程林. 石家庄铁道大学, 2021(02)
- [3]多工况下基于机器学习的多级齿轮传动系统修形优化设计[D]. 汪敏. 华东交通大学, 2021(01)
- [4]基于原位阻塞力和多级子系统逆子结构的传递路径分析方法研究[D]. 时辉. 吉林大学, 2021(01)
- [5]电驱动系统减速器刚柔耦合动力学建模及振动噪声优化[D]. 侯利国. 吉林大学, 2020
- [6]基于减缩技术的整车振动建模方法研究与应用[D]. 谢庆喜. 湖南大学, 2020
- [7]轮毂电机驱动电动汽车悬置构型平顺性研究[D]. 李国珊. 山东科技大学, 2020(06)
- [8]全电集成动力传动系统扭转振动特性研究[D]. 李孝磊. 山东理工大学, 2020
- [9]某型载货汽车振动特性分析及模态性能匹配研究[D]. 俞俊兆. 合肥工业大学, 2020(02)
- [10]电动汽车齿轮变速箱振动分析与修形优化[D]. 王雅茹. 福建工程学院, 2020(02)