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振动与冲击
第２７卷第７期Ｊ０ＵＲＮＡＬ０ＦＶＩＢＲＡＴｌ０ＮＡＮＤＳＨ０ＣＫ
液阻悬置动特性建模及汽车动力总成悬置系统振动控制优化
万里翔，吴杰，上官文斌
（１．西南交通大学机械工程学院，成都６１００３１；２．华南理工大学机械与汽车工程学院，广州５１０６４１）
摘要：给出了表征液阻悬置动态特性Ｌ孑激振频率相关性的五参数分数导数模型，模型中的五个参数具有明确的
物理意义。建立了含有液阻悬置的六自由发动力总成悬置系统振动分析模型，在路面垂直位移激励下，给出了动力总成
质心位移和悬置支承点动反力频响特性的计算公式。为降低动力总成质心位移和悬置支承点动反力的振动幅值，给出了
基于遗传算法和序列二次规划算法的优化设计方法，对一轿车动力总成中含有的两个液阻悬置的动态特性进行了优化设
计。优化结果表明，利用该优化方法得到的液阻悬置的动态特性，可以有效地降低动力总成在垂直方向振动以及悬置支
承点动反力的振动幅值。
关键词：动力总成悬置系统；液阻悬置；分数导数；优化设计
中图分类号：ＴＨ１１３；Ｕ４６４文献标识码：Ａ
液阻悬置是一种先进的被动减振元件，已广泛应度模型对其研究未免过于简单，不能用于实际动力总
用于汽车动力总成悬置系统，其动态特性与激振频率成悬置系统的振动分析和优化设计。
和激振振幅相关，其最大特点是在某一频率附近，滞后本文利用六自由度动力总成悬置系统模型，给出
角达到最大值，从而提供一个很大的阻尼，可用于衰减了在路面激励下，动力总成质心位移和悬置支承点动
与之连接物体的振动。目前大都采用集总参数模型或反力频响特性的计算公式。采用五参数分数导数模型
者液固耦合模型计算液阻悬置的动态特性¨Ｊ，但若来表征液阻悬置动态特性与激振频率的相关性。以一
将这些模型用于含有液阻悬置的振动系统的振动分析含有液阻悬置的轿车动力总成悬置系统为研究对象，
与控制，则计算量太大。因此，应建立一个能描述液阻为降低动力总成质心位移和悬置支承点动反力的振动
悬置动态特性与频率相关性而又含有较少参数的模幅值，以分数导数模型中的五个参数为优化变量，对液
型。基于分数导数的应力一应变关系模型已经被广泛阻悬置的动态特性进行了优化。结果表明，利用该优
用于描述粘弹性材料与频率相关性的本构关系Ｊ，化方法可以有效地降低动力总成质心位移和悬置支承
这种本构关系可以用较少参数构成的模型在较宽频率点动反力的振动幅值。
范围描述材料的动态特性，是一种可以借鉴用于描述
１液阻悬置动态特性的五参数分数导数模型
液阻悬置动态特性与频率相关性的模型。
在含有液阻悬置振动系统的计算与优化研究方分数导数最常用的定义由Ｒｅｉｍａｎｎ—Ｌｉｏｕｖｉｌｌｅ积分
面，Ｉｓｈｉｈａｍａ等人将动力总成悬置系统简化为一个给出：
二自由度的模型，利用集总参数模型来描述液阻悬置黔（ｄｒ）㈩
的动态特性，研究了如何利用液阻悬置控制动力总成＝
在垂直方向和绕曲轴扭转方向的
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