文献翻译-具有车架结构车辆的怠速震动分析

1 附 录 附录 A a an to of s to of by of on of It of is by of ne of of a is a In a by of In of by of in by by of to an an a a a a at by s to a In by to of of a in in is it of a F 2 of of in on in V of is 1by A be by In 4Hz of at 20is on as a in a is on a on F to to a an a a In an a is of to an In s is F he of to an in of is on is to a a an in to be in In if in of in a to of is To to of in of be s in is by in a of in is to to F N 3 at to on on is of . , 5 of , 4 48 2 Hz 4at 20 of is in is In as by As of is in be 2 Hz is In of of a F N he s in of by So of is In of is a is to in is . In a on by is is a is to is to in to is . , 4 In is in 0m/s2,is it a 0in of a in s a in of as a in of an 1 2 3 as in 5 to 1,912. a a an a a is in of 9,262. 5 01,174. ,293 is If on be by of s In 0 0 is of is of 5 6 F of it be an is by is is by (1) is in of to as , is 6 (2) in of to as , is (3) (4) (1) 2) 4 Hz in F of in in 7 0, a a on is 5 0 Y by 4 0 of is 1 of of 6. of of 94) is is 0 Hz by as of 9 in 7 附录 B 具有车架结构车辆的怠速震动分析 摘要 建立全车架结构 有限元模型，用来评价车辆的怠速震动特性。用 动机和整车的模型通过实验和计算结果协调以后共同决定。注意力放在了车架一阶纵向弯曲模型的频率上。降低一阶车架弯曲模型的频率可以减少车辆的怠速震动已经变得明确。 简介 具有燃油经济性的柴油车的一个缺点就是车身的怠速震动。在柴油发动机里，由热能积聚引起的压力急剧上升会影响活塞。在把直线运动转换成旋 转运动的曲轴系统里，有两种反作用力使得发动机体振动：由移动部件运动换向引起的反作用力，和有限的气缸不均匀的转动引起的。这个力传递到发动机机体，发动机底部，橡胶的发动机支座，车架，橡胶驾驶室支架，最后到车身，引起乘客不舒服。 大型商用车的怠速震动的平复处于发展的初期，用 论模拟发动机震动，然后建立模型。 这篇论文中，将发动机置于车中来确定怠速震动，因为车架和车身的有限元被当做一个小型休闲车。另外，在这篇文章中，也分析了车辆车架自然模式如何改变，并且指出车架一阶纵向弯曲的自然频率具有重要的影响。 车身 震动的分析 图 V 怠速过程中座椅扶手处采集的加速过程中纵向震动频率的分析。怠速震动的主要部分是二阶发动机转动，第 1，和第 同样重要。但是，这些不同是由于不同气缸的燃烧不同而引起的。完善喷射系统可以解决燃烧的差异。在这个实验中，只集中研究怠速转速是 720 24架的二阶震动。此外，也研究了降低振动的措施，因为座椅的纵向振动对人类的感觉有很大的破坏性影响。 发动机引起作用力的判定 发动机将振动传递给车身的路线有三种：通过发动机支座，驱动系统，和尾气排放管。在这篇论文 中，研究了起主要作用的发动机支座的路线。研究方法有很多种，这里用 论。 论的概要 考虑引起发动机集体受力的有争议的怠速振动频率范围。首先，作用在活塞上的 8 燃烧压力被认为引起这个振动。但是，假设活塞曲轴并不随飞轮移动并且机体以某种方式固定，在这个频率范围发动机的零件被认为是完全刚性的。在这种情况下，如果活塞曲轴不移动，发动机机体就不会振动，尽管柴油燃烧引起压力的迅速上升。 相应地，引起发动机机体振动的直接原因不是燃烧压力，而是活塞曲轴运动的反作用力。为了确定作用在发动机机体上的这个力，需要 计算在机体内外都发挥作用的反作用力。 在 论里，通过测量在飞轮齿圈上收集到的脉冲来发现曲轴系统的不协调旋转运动。然后计算相连的活塞系统的纵向运动来确定发动机机体上的作用力。 作用力准确性的验证 在整车模型里（后续描述），振动力的增加和曲轴是对应的。评估振动主要影响的引擎盖和发动机右侧底部。计算数据和实验结果的比较结论在图 图 表示了出来。在图 图 ，表示出来 5 种不同的计算结果，因为要考虑怠速转速的变化。 在图 图 ，鉴定了在转速为 720第二第四和第六阶的 24482计算数据和实验结果。发动机左侧底部的数据，在这篇论文中没有显示出来，但是也几乎全部鉴定了出来。至于在这个频率范围内，发动机和车身的振动被发动机支座隔离开来。车身几乎影响不到发动机的振动。因为实验数据和计算结果的鉴定是在这一范围内，动力模型和振动力可以认为是合理的。 但是在一阶 12围，数据并没有鉴定出来。在这一频率范围内，发动机和车身的振动被发动机支座耦合到了一起，因此，车身模型的准确定受到影响。 低频振动测量方式的改善 发动机振动力通过 论来确定，通过增加振动力，发动机每个部分的震动都被计算出来。至此，然而，计算数据并没有和实际测量完全区分开来。因此，实际测量的准确性得到提高。引起怠速振动的低频振动和引起噪声的高频振动在发动机表面混合到一起。当通过压力测量这个混合振动，高频率的振动被加重，而作为研究目标的低频率表振动则变得相对小了。举个例子，测量发动机右侧底部的纵向振动加速 4 所示。 在这篇论文中，运用了测量压力作用在内部的重量的加速压力计。这个装置比压力元素加速机更大，对加速也更敏感。除此之外，内部为了保护探测部分而填充的 硅油阻止了高频振动。这个装置测得的加速 5 所示。和图 仅显示出了低频率，虽然测量的是相同的区域。通过这种方式，高频率振动被阻截掉，因此明暗度更高。这一次，使用了加速度测量范围 0 到 20m/装 9 置。因为灵敏度高，这个装置很容易校准，通过重力加速度。使用压力加速度检测计的时候，主阶振动计算数据和实验结果的差异是 20因此，采用这一方式的 而，图 采用流量计加速度检测计鉴定出来的计算结果。 图 椅扶手纵向振动 图 盖横向振动 图 侧发动机底部纵向振动 图 力加速度计测量结果 整车模型 图 整车模型。像车门和座椅等内部和外部装置以 85 点增加到详细有限元结构模型中。网格数是 61,912。图 一个有悬架，发动机，燃料箱和保险杠的车架组合成一个整体，网格数是 39,262。 把图 图 个到一起形成了一个整车模型，总的网格数是 101,174。本的 算时间是 3,293。计算方法是打包计 算。如果模型是更大规模，则必须通过整体结构计算。 图 频率响应函数，指示出振动力作用在发动机支座时车架的响应。在需要分析的 20 到 30率范围里，实验数据相对于计算结果更好。 10 图 量计加速度检测机的测量结果 图 身 图 架， 发动机和悬架模型 图 率响应函数 图 然模式的频率范围 模型相关性分析 从振动特性的角度来看，可以认为整车振动被发动机支座和驾驶室支座隔离开来，因为有弹簧 连接，虽然隔离并不彻底。如果整车被连接件和悬挂分开，车身有 4 大结构： (1)机体 增加了内部零件，如图 示，此后描述成机体。 (2)车架 车架上增加了燃料箱和保险杠，如图 示，此后描述成车架 (3)动力系统 (4)悬架 11 在以上的结构中， (1)机体和 (2)车架怠速振动的自然频率在 24近。机体，车架和整车模型的振动特性被比较和研究。 自然频率的比较 图 示的是每个结构和车辆不同状态下自然振动频率的分布情况。车架有 1