发动机激励下客车车身怠速振动仿真研究-武汉科技大学学报.PDF

第 卷第 期 武 汉 科 技 大 学 学 报 ， ３８ １ 犞狅犾．３８犖狅．１ 年 月 ２０１５ ２ 犑狅狌狉狀犪犾狅犳犠狌犺犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狅犳犛犮犻犲狀犮犲犪狀犱犜犲犮犺狀狅犾狅 犉犲犫．２０１５ 狔 犵狔  发动机激励下客车车身怠速振动仿真研究 袁 爽，杨 梁，胡 溧，龚海清 　 　 （武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北 武汉， ） ４３００８１ 摘要：以某国产客车为研究对象，综合运用多体动力学和有限元分析法来研究发动机激励下车身的动态响应。 在多体动力学软件 ＭｏｔｉｏｎＶｉｅｗ中建立整车的动力学模型，在有限元软件 Ｈ ｅｒＭｅｓｈ中建立车身有限元模 ｙｐ 型，用ＭｏｔｉｏｎＳｏｌｖｅ求解发动机激励引起的动力总成悬置系统的动载荷，将悬置系统的三向动载荷施加到有 限元模型上，用ＲＡＤＩＯＳＳ定量求解出车身特征点的动态响应。以发动机怠速工况为例，将车身特征点振动 加速度均方根值的仿真计算结果与实车测试结果进行对比分析，验证仿真方法的正确性。结果表明，将多体 动力学仿真和有限元仿真有机结合起来研究发动机怠速激励下客车车身的动态响应是行之有效的。 关键词：客车；发动机激励；动态响应；车身振动；多体动力学；有限元法 中图分类号： ； 文献标志码： 文章编号： （ ） Ｕ４６１．１Ｏ３２９ Ａ １６７４３６４４２０１５０１００３５０６ 　　 　　 客车的ＮＶＨ性能直接影响到产品的市场竞 响应。 　　 争力，已成为汽车研发过程中关注的重点。就振 １ 发动机激励理论 源而言，车身的振动是由发动机、传动系统、车轮 　 及路面等的激励引起的。为了减小发动机激励引 发动机激励源主要由气缸内周期变化的气体 起的车身振动，通常将动力总成用橡胶软垫支承 压力和曲柄机构运动产生的惯性力、惯性力矩组 ［］ １ 在车架上，起到隔振作用 。在悬置系统设计时， 成。发动机将这些力和力矩传给车身，使车身受 一般采用动力学优化方法，通过建立动力总成系 力而产生振动，从而影响乘员的舒适性。发动机 统的六自由度或十二自由度动力学模型，以悬置 激励源有三类：一是曲轴总成旋转部件不平衡质 系统解耦度或者悬置传递率、悬置支反力等作为 量产生的离心力；二是活塞及连杆做往复运动产 ［ ］ ２６ 生的惯性力；三是由气缸内气体压力和往复惯性 目标函数来优化悬置软垫刚度 。由于没有考 虑车身的动态特性，用动力学优化方法得到的悬 力产生的倾覆力矩。四缸直列式四冲程发动机垂