freepeople性欧美熟妇, 色戒完整版无删减158分钟hd, 无码精品国产vα在线观看DVD, 丰满少妇伦精品无码专区在线观看,艾栗栗与纹身男宾馆3p50分钟,国产AV片在线观看,黑人与美女高潮,18岁女RAPPERDISSSUBS,国产手机在机看影片

正文內(nèi)容

發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程及其分析與優(yōu)化畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-07-23 15:50 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 部坐標(biāo)系下,、和方向上的力與其變形的關(guān)系式為: (28)寫成矩陣形式 (29)其中 (210) (211) (212) 式中,為懸置元件在其局部坐標(biāo)系中的反作用力,為懸置元件在其局部坐標(biāo)系中的位移,為懸置元件在其局部坐標(biāo)系中的剛度矩陣。 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的振動(dòng)模型是以剛體彈性支撐理論作為基礎(chǔ)的,即把發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成視為一個(gè)剛體,通過(guò)3~4個(gè)具有三維彈性的懸置元件支撐在剛性的、質(zhì)量為無(wú)限大的車架上[26] 。四點(diǎn)懸置的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型如下圖所示:圖23 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)一般動(dòng)力學(xué)模型發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)坐標(biāo)系通常取原點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成質(zhì)心;軸與曲軸中心線平行并指向變速箱側(cè)(橫向),軸為豎直向上(豎向),軸由右手定則確定(縱向);分別為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成繞、和軸轉(zhuǎn)過(guò)的角度。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的振動(dòng)可以分解為隨同它的質(zhì)心點(diǎn)沿(前后)、(左右)、(上下)的三個(gè)平動(dòng)和繞質(zhì)心點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng):沿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)(橫向轉(zhuǎn)動(dòng))、沿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)(縱向轉(zhuǎn)動(dòng))和沿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)(左右轉(zhuǎn)動(dòng))。 懸置系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程及其分析 針對(duì)這樣一個(gè)系統(tǒng),通過(guò)建立動(dòng)力學(xué)方程,可以求解系統(tǒng)的模態(tài)和響應(yīng)。建立動(dòng)力學(xué)方程常見的方法有兩種,一種是用牛頓第二定律,另一種是拉格朗日動(dòng)力方程。拉格朗日動(dòng)力方程是從系統(tǒng)的能量和功的角度出發(fā),只考慮三個(gè)標(biāo)量:動(dòng)能、勢(shì)能以及虛功。這種方法考慮的是廣義坐標(biāo)和廣義力,對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng),用這種方法可以十分方便、準(zhǔn)確的建立系統(tǒng)方程[23]。 這個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力方程寫成下面的形式: (213 a) (213 b) (213 c) (213 d) (213 e) (213 f)式中:是動(dòng)力裝置的質(zhì)量;、 分別為懸置系統(tǒng)繞參考坐標(biāo)軸、的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;、分別為懸置系統(tǒng)相對(duì)于參考坐標(biāo)軸的質(zhì)量慣性積;、分別是作用在質(zhì)心上、方向的力之和;、分別是作用在質(zhì)心處的、方向的力矩之和。 上述方程可以寫成矩陣形式: (214)式中:和分別是系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣和剛度矩陣:;;是位移向量,;是加速度向量,;是激振力向量,;分別為懸置系統(tǒng)的各方向總往復(fù)剛度; 分別為懸置系統(tǒng)的各方向總回轉(zhuǎn)剛度;為懸置系統(tǒng)的系統(tǒng)耦合剛度。 將式214轉(zhuǎn)換到頻域內(nèi),并且不考慮外力作用得: (215)將上式用作模態(tài)分析,得到系統(tǒng)各個(gè)模態(tài)下的固有頻率和固有振型,這為合理避開共振頻率和實(shí)現(xiàn)解耦提供了理論基礎(chǔ)。 為了分析發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的隔振問(wèn)題,研究系統(tǒng)在激振力作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)具有十分重要的意義。如果動(dòng)力總成在支承處具有較小的響應(yīng),則系統(tǒng)將具有良好的隔振效果。動(dòng)力總成本身的不平衡力(矩)具有周期性和簡(jiǎn)諧性的特點(diǎn),因此分析計(jì)算動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)在正弦激勵(lì)下的響應(yīng)問(wèn)題具有典型的意義。 在正弦激勵(lì)下多自由度線性系統(tǒng)的振動(dòng)微分方程可用矩陣形式表達(dá)如下: (216) 在已知質(zhì)量矩陣、剛度矩陣以及外力向量的情況下,求解式216可得到系統(tǒng)在簡(jiǎn)諧激振力作用下各廣義坐標(biāo)下的響應(yīng)。再通過(guò)響應(yīng)的坐標(biāo)變換,即可求得系統(tǒng)再物理坐標(biāo)下的響應(yīng)。我們用模態(tài)分析法求解該方程。模態(tài)分析法利用質(zhì)量陣、剛度矩陣與模態(tài)矩陣的正交性,將振動(dòng)微分方程轉(zhuǎn)化為六個(gè)獨(dú)立的微分方程式,即實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在模態(tài)坐標(biāo)下的解耦。設(shè)六個(gè)獨(dú)立微分方程中的第個(gè)方程為: (217)式中: 為第個(gè)模態(tài)質(zhì)量;為第個(gè)模態(tài)復(fù)剛度;為第個(gè)模態(tài)坐標(biāo)下的振動(dòng)位移;為第個(gè)模態(tài)坐標(biāo)上的激振力。 式217的解為: (218 a) (218 b) (218 c) 將六個(gè)模態(tài)坐標(biāo)下的解按照線性疊加原理進(jìn)行疊加,得到下式: (219) 隔振理論分析 在分析懸置系統(tǒng)隔振問(wèn)題時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成被假設(shè)為一個(gè)剛體結(jié)構(gòu),具有六個(gè)自由度。對(duì)六個(gè)自由度的系統(tǒng)進(jìn)行隔振分析是非常復(fù)雜的。設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)需要滿足一定的解耦條件。當(dāng)解耦條件滿足時(shí),這個(gè)系統(tǒng)變成了六個(gè)單自由度系統(tǒng),可以分別對(duì)每個(gè)單自由度進(jìn)行隔振分析。因此對(duì)單自由度系統(tǒng)進(jìn)行隔振分析具有一定的意義。把發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)簡(jiǎn)化為一個(gè)單自由度振動(dòng)系統(tǒng):發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成簡(jiǎn)化為一個(gè)剛體,通過(guò)一個(gè)彈性阻尼彈簧與車架(車身)相連。下面分兩種情況來(lái)說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)隔振原理[27]。 隔離發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力圖24發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)隔離發(fā)動(dòng)機(jī)激振力原理簡(jiǎn)圖我們首先討論隔離發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到車架(車身)振動(dòng)的情況,此時(shí)我們假定車架(車身)固定不動(dòng),如圖24所示。則系統(tǒng)的微分方程為: (220)設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)豎向激振力為: (221)式中F是激振力的幅值,為諧振頻率。 假設(shè)動(dòng)力總成的響應(yīng)比激勵(lì)滯后,滯后角為,則位移響應(yīng)為: (222)式中為響應(yīng)的幅值。由220,221,222可得: (223)式中:為阻尼比,其中為粘性阻尼系數(shù),為臨界粘性阻尼系數(shù); 為頻率比。 傳遞到基礎(chǔ)上的力是彈簧力和阻尼力的合力,因此傳遞力為: (224) 其幅值為: (225)傳遞到基礎(chǔ)的力的幅值與激勵(lì)力的幅值之比的絕對(duì)值稱為傳遞率,由式223,225可得傳遞率為: (226) 隔離來(lái)自路面的振動(dòng)圖25 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)隔離路面振動(dòng)原理簡(jiǎn)圖如圖25所示,假設(shè)來(lái)自地面的振動(dòng)使得車架產(chǎn)生的位移為正弦波,對(duì)應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的位移,則彈簧力為,阻尼力為,則發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的運(yùn)動(dòng)微分方程為: (227)移項(xiàng)后得 (228)令,,相當(dāng)于上節(jié)中的激振力。所以上式可以簡(jiǎn)化為: (229) 則 (230) 因?yàn)榕c是一致的,所以式226和230都可以稱為傳遞率方程,只不過(guò)前者是車架的振動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的振動(dòng)傳遞,而后者是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成到車架的振動(dòng)傳遞,所以兩者的隔振要求是一致的。 傳遞率分析用不同的阻尼比和頻率比代入式226或230,可以得到不同阻尼比下的傳遞率。如圖26所示:圖26 不同阻尼比情況下的傳遞率曲線圖分析上圖,我們可以得到如下結(jié)論[1] [23]:1)要使振動(dòng)得到衰減,即傳遞率小于1,頻率比必須滿足;2)當(dāng)=1時(shí),系統(tǒng)發(fā)生共振,小的阻尼會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生過(guò)大的振幅,具有極大的破壞性。3)=0~,該區(qū)的激勵(lì)頻率低于固有頻率,振動(dòng)稍微被放大。一般路面的激勵(lì)比系統(tǒng)的固有頻率低,;4)=~的區(qū)域是隔離區(qū),在此區(qū)域傳遞率,即經(jīng)懸置元件傳遞后的響應(yīng)幅值反而比激振幅值還大,所以是應(yīng)盡量避免的區(qū)域,即我們應(yīng)盡量使激振頻率遠(yuǎn)離固有頻率。這個(gè)區(qū)域內(nèi),阻尼能很好的抑制振動(dòng)幅值,阻尼越大,振動(dòng)抑制效果越好;~,液壓懸置元件的阻尼比較大,所以液壓懸置在這個(gè)區(qū)域內(nèi)防止沖擊的效果很好;5)的區(qū)域是工作區(qū),此時(shí)無(wú)論阻尼大小,隨著頻率比增加,傳遞率逐漸趨于零,這正是我們要求的隔振效果。但在以后,傳遞率變化不大,所以一般取。在此區(qū)域阻尼給隔振帶來(lái)的是副作用,阻尼越大,傳遞率越大。由上述分析可見,要解決發(fā)動(dòng)機(jī)隔振問(wèn)題,關(guān)鍵在于發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)固有頻率的選取。 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)解耦理論 通常發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的六個(gè)固有振型在多個(gè)自由度方向上是耦合的,在某個(gè)自由度方向進(jìn)行激振就會(huì)產(chǎn)生耦合振動(dòng),這樣使得共振頻率的范圍大大加寬,增大了共振的機(jī)會(huì)。這時(shí)要想達(dá)到比較好的隔振效果,需要使用更軟的懸置元件,這將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成與周圍零部件之間有較大的相對(duì)位移,造成與周圍零部件相碰撞,破壞整車的平順性,同時(shí)懸置元件的大位移,會(huì)使懸置元件的應(yīng)變?cè)龃蠖绊懫涫褂脡勖?。因此,現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的設(shè)計(jì)都是朝著完全解耦或部分解耦的方向發(fā)展的[27]。由于完全解耦難度較大,因此通常的做法是使幾個(gè)振動(dòng)模態(tài)獲得解耦,下面介紹常用的部分解耦的方法。 常用的解耦方法有彈性中心法、剛度矩陣解耦法、能量解耦法等[28] [29]。 彈性中心法 該方法是靠巧妙的布置懸置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其基本途徑是:以發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的主慣性軸為坐標(biāo)軸系來(lái)布置懸置,消除系統(tǒng)的慣性耦合;使懸置的彈性中心位于發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的質(zhì)心處,消除彈性耦合。這樣的話,發(fā)動(dòng)機(jī)的六個(gè)剛體模態(tài)完全解耦。作用于被支承物體上的一個(gè)任意方向的外力,如果通過(guò)彈性支承的彈性中心,則被支承物體只會(huì)發(fā)生平移運(yùn)動(dòng),而不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)。反之,被支承物體在產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng),即兩個(gè)自由度上產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)耦合。同樣,如果一個(gè)外力矩繞彈性中心主軸線作用于被支承物體上,該物體只會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng)。反之,物體在產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí),還會(huì)產(chǎn)生平移運(yùn)動(dòng),同樣出現(xiàn)兩自由度上的運(yùn)動(dòng)耦合。彈性中心是由彈性元件的剛度和幾何布置決定的,與被支承物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。它對(duì)彈性系統(tǒng)而言,就像剛體的質(zhì)心,如果剛體質(zhì)心與支承系統(tǒng)的彈性中心重合,則振動(dòng)將大為簡(jiǎn)化。理論上,如果使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的彈性中心同發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的質(zhì)心重合,就可獲得所有六個(gè)自由度上的振動(dòng)解耦。實(shí)際上完全解耦在懸置設(shè)計(jì)中是很難實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的主要激振力只有垂直和扭轉(zhuǎn)兩種,而懸置設(shè)計(jì)中存在較多的約束,因此只要在幾個(gè)主要方向上獲得近似解耦就行了。 剛度矩陣解耦法 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的剛體模態(tài)只與發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的質(zhì)量矩陣M和剛度矩陣K有關(guān)。在發(fā)動(dòng)機(jī)主慣性軸坐標(biāo)系中,發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量矩陣M是解耦的,若系統(tǒng)的剛度矩陣K也為對(duì)角矩陣,那么懸置系統(tǒng)在主慣性軸坐標(biāo)系中六個(gè)剛體模態(tài)振動(dòng)解耦。系統(tǒng)的剛度矩陣是由懸置的安裝位置、安裝角度和剛度決定的,因此可以通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì),合理選擇懸置的安裝位置,安裝角度和剛度來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)振動(dòng)解耦。 該方法完全從振動(dòng)學(xué)的角度來(lái)分析發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的振動(dòng)解耦問(wèn)題,有很強(qiáng)的針對(duì)性。 在工程實(shí)踐中,使發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的六個(gè)剛體模態(tài)解耦沒有必要,一般只要求與發(fā)動(dòng)機(jī)主要激勵(lì)有關(guān)的少數(shù)幾階主要振型能有較高程度的解耦。 能量法解耦目前能量解耦法應(yīng)用較多,它有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):1)可以在原坐標(biāo)系上對(duì)系統(tǒng)解耦;2)僅需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自由振動(dòng)分析求得剛體模態(tài)參數(shù),具有普遍的實(shí)用性。從能量角度來(lái)看,耦合就是沿著某個(gè)廣義坐標(biāo)方向的力(力矩)所做的功,轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)沿多個(gè)廣義坐標(biāo)的動(dòng)能和勢(shì)能。系統(tǒng)沿某個(gè)廣義坐標(biāo)振動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)換,但其總和不變。故系統(tǒng)沿某一個(gè)廣義坐標(biāo)的總能量可用最大動(dòng)能(或勢(shì)能)表示。當(dāng)系統(tǒng)以第j階模態(tài)振動(dòng)時(shí),定義能量分布矩陣為: (231)式中:分別為第j階振型的第k個(gè)和第l個(gè)元素;為系統(tǒng)質(zhì)量矩陣的第k行、第l列元素;是第j階固有頻率;k,l,j=1,2,3,4,5,6。 當(dāng)系統(tǒng)以第j階模態(tài)振動(dòng)時(shí),第k個(gè)廣義坐標(biāo)分配的能量占系統(tǒng)總能量的百分比: (232)的大小代表著解耦程度的高低,若其值為100%,則系統(tǒng)作第j階模態(tài)振動(dòng)時(shí)能量全部集中在第個(gè)廣義坐標(biāo)上。此時(shí)振型矩陣中第j列第j行的非對(duì)角元素全為零。即第j階模態(tài)振動(dòng)完全解耦[1] [30]。 本章小結(jié) 本章闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)懸置設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ):分析了發(fā)動(dòng)機(jī)的激振力;建立了懸置系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型并對(duì)其進(jìn)行了分析;從發(fā)動(dòng)機(jī)單自由度振動(dòng)出發(fā),分別討論了激振力來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)和來(lái)自路面時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的隔振問(wèn)題,根據(jù)不同阻尼比情況下的傳遞率曲線可知,必須使激振頻率與系統(tǒng)固有頻率之比值大于才能達(dá)到隔振要求;最后對(duì)解耦原理方法進(jìn)行了介紹。第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱合稱為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成,現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)隔振設(shè)計(jì)一般以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成為隔振對(duì)象。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成和懸置元件組成的系統(tǒng)稱為發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成懸置系統(tǒng),簡(jiǎn)稱懸置系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)隔振是指在發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成與副車架之間插入較柔軟的元件(稱為發(fā)動(dòng)機(jī)懸置元件),使二者之間的力的傳遞得到衰減。懸置系統(tǒng)的隔振效果包括兩個(gè)方面:一是當(dāng)汽車在不平坦的路面行駛時(shí),懸置系統(tǒng)可以減少由于路面不平產(chǎn)生的車架對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的沖擊,從而防止車架的變形和沖擊導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的損壞;二是當(dāng)汽車在平坦光滑的路面上行駛時(shí),懸置系統(tǒng)可以減少來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成本身對(duì)車架的沖擊以及由此產(chǎn)生的車身振動(dòng)和噪聲。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)功能總結(jié)如下:1)支承作用:發(fā)動(dòng)機(jī)懸置是一個(gè)支承元件。它必須能承受發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的重量,使其不至于產(chǎn)生過(guò)大的靜位移而影響工作。而且重量要盡可能的均勻分配在每個(gè)懸置元件上,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成的重心應(yīng)該在幾個(gè)懸置元件中間。 2)限位作用:發(fā)動(dòng)機(jī)在受到各種干擾力(如制動(dòng)、加速、或其它動(dòng)載荷)作用的情況下,懸置應(yīng)能有效的限制其最大位移,以避免發(fā)生與相鄰零件的碰撞與干涉,確保發(fā)動(dòng)機(jī)能正常工作。3)隔振作用:一方面,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置必須阻止由于路面不平而傳給發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)和沖擊;另一方面,它要阻止作為振源的發(fā)動(dòng)機(jī)向車架傳遞振動(dòng)力。這些功能對(duì)懸置元件參數(shù)的要求是互相矛盾的。從隔振角度來(lái)說(shuō),希望懸置越軟越好,以將振動(dòng)隔離到最?。欢鴱闹С泻拖尬唤嵌葋?lái)說(shuō),考慮到空間結(jié)構(gòu)的緊湊性和有限性,又希望懸置越硬越好,最好將發(fā)動(dòng)機(jī)固定不動(dòng)。因此在懸置設(shè)計(jì)中如何優(yōu)化選取懸置剛度是一個(gè)極為重要的問(wèn)題。同時(shí),為了使振動(dòng)迅速衰減,發(fā)動(dòng)機(jī)懸置還應(yīng)具有適當(dāng)?shù)淖枘?,這是
點(diǎn)擊復(fù)制文檔內(nèi)容
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
文庫(kù)吧 www.dybbs8.com
備案圖片鄂ICP備17016276號(hào)-1