一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法组成比例

本发明专利技术是一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法。本发明专利技术涉及NVH降噪技术领域，本发明专利技术通过模态试验查找问题源，获得振动的模态振型，确定振动的位置、频率与方向，将安装位置的总成或零部件视为主系统，吸振器转换为附加的弹簧质量系统；确定安装位置；确定吸振器振型，分别是水平平动、俯仰、上下平动；确定质量范围：根据吸振器安装的部件质量，确定吸振器的质量；确定橡胶硬度，根据水平平动、俯仰、上下平动三个振型对应的不同硬度橡胶的质量和频率关系，根据确定的振型、质量和频率，确定橡胶硬度；对吸振器进行配制。对吸振器进行配制。对吸振器进行配制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法


[0001]本专利技术涉及NVH降噪
，是一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法。

技术介绍

[0002]噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。
[0003]汽车NVH是客户感受最直接的方面，各大公司车型开发也越来越重视汽车的振动噪声水平。为了更好的NVH体验，越来越多的动力吸振器被使用在汽车的各个部件中，比如动力总成、副车架、后桥、驱动轴和传动轴等，用来降低振动，减小噪声。在一款新车型开发过程中，产生振动噪声问题时，更改零部件设计来解决NVH问题，不仅耗时耗力，拖慢开发周期，而且新的设计也可能引起新的振动噪声问题。此时，动力吸振器的应用，不仅能快速解决问题，还能最小程度的不改变原有设计，减少开发的时间和经费。
[0004]NVH特性的研究不仅仅适用于整个汽车新产品的开发过程，而且适用于改进现有车型乘坐舒适性的研究。这是一项针对汽车的某一个系统或总成进行建模分析，找出对乘坐舒适性影响最大的因素，通过改善激励源振动状况(降幅或移频)或控制激励源振动噪声向车室内的传递来提高乘坐舒适性。
[0005]汽车动力总成悬置系统的隔振研究以及发动机进排气噪声的研究是改善整车舒适性的重要内容，动力总成液压悬置系统的发展与完善使这一问题得到较好的解决。悬架系统和转向系统对路面不平度激励的传递和响应对驾驶员及乘客的乘坐舒适性有很大影响，分析悬架系统的动力学特性可以改善它的传递特性，减少振动和噪声；通过对转向操纵机构和仪表板进行有限元分析，可以使转向柱管、方向盘的固有频率移出激励频率范围并保证仪表板的响应振幅最小。汽车制动时产生的噪声严重影响了车室内乘员的舒适性，实验证明制动噪声主要是由于制动器摩擦元件磨损不均匀造成的，通过对制动盘等元件进行有限元分析以及它的磨损特性对产生噪声的影响等问题的研究，可以改善制动工况下的整车NVH特性。另外，随着车速的不断提高，高速流动的空气与车身撞击摩擦产生的振动噪声已经成为车室噪声的重要来源。
[0006]汽车在使用一段时间之后，一些元件(如传动系的齿轮、联轴节、悬架中的橡胶衬套、制动器中的制动盘等)的磨损将对整车的NVH特性产生重要影响，它们的强度、可靠性和灵敏度分析是研究整车特性的重要工作，这也就是所谓高行驶里程下汽车NVH特性的研究。
[0007]随着专业化分工，整车制造企业已经逐渐将大部分零部件交给零部件生产企业来做。盛行的“模块化”生产方式把汽车装配生产线上的部分装配劳动转移到装配生产线以外的地方去进行。这样，零部件生产企业必然遇到NVH问题。设计者考虑的问题也不单纯是零部件的本身，而是零部件与零部件之间，零部件与整车之间的关系。
[0008]例如在解决车身NVH问题上，长春合成材料有限公司产品具有国内较先进的产品研发及其生产技术，同时可以协同各汽车厂商开展同步开发工作。
[0009]例如在解决发动机NVH问题时，CooperStandard发动机公司为了获得更好的降噪效果，对发动机做降噪处理外，还对车辆的发动舱、车厢内部设计结构都进行了声学研究，以求最好的解决方案。轮胎也是噪声的主要来源之一，一些厂商除选用低噪声轮胎外，对车轮罩衬垫进行声学特性设计，使其起阻隔噪声的作用。
[0010]CN103867634A一种变阻尼动力吸振器的控制方法是一种通过调节阻尼，获得更优的减振效果的控制方法，本专利是通过改变阻尼和质量来配置吸振器，一个是优化方案，一个是配置吸振器的方法，方向不同。CN104214262A一种改善NVH性能的动力吸振器及其匹配方法公开了一种通过节质量块的重量和位置来调节动力吸振器的固有频率的匹配方法，本专利的吸振器构造形式与其不同。CN105912044A频率分辨率可调谐动力吸振器公开了一种可在小频率范围内调节的动力吸振器，属于吸振器的优化方案，是利用电磁机构的相对运动和摩擦力抑制振动，本专利的频率调节范围大，利用了橡胶吸收振动，内在机制也不同。本专利主要应用于汽车产生振动噪声问题时，快速匹配吸振器，及时解决问题，提高研发效率，同时考虑了质量和振动方向，基于模态振型进行吸振器设计，更有效的解决汽车振动噪声问题。

技术实现思路

[0011]本专利技术为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法。
[0012]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0013]本专利技术提供了一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，本专利技术提供了以下技术方案：
[0014]一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，所述方法包括以下步骤：
[0015]步骤1：通过模态试验查找问题源，获得振动的模态振型，确定振动的位置、频率与方向，将安装位置的总成或零部件视为主系统，吸振器转换为附加的弹簧质量系统；
[0016]步骤2：确定安装位置；
[0017]步骤3：确定吸振器振型，分别是水平平动、俯仰、上下平动；
[0018]步骤4：确定质量范围：根据吸振器安装的部件质量，确定吸振器的质量；
[0019]步骤5：确定橡胶硬度，根据水平平动、俯仰、上下平动三个振型对应的不同硬度橡胶的质量和频率关系，根据确定的振型、质量和频率，确定橡胶硬度；
[0020]步骤6：对吸振器进行配制，对汽车吸振器进行匹配。
[0021]优选地，所述步骤2具体为：
[0022]根据步骤1中的模态振型中，选取振动为0的点为节点，振动最大的点为反节点，吸
振器不能安装在节点上。
[0023]优选地，配制的吸振器由橡胶底座、质量块和拧紧螺栓组成。
[0024]优选地，所述步骤3具体为：
[0025]选取吸振器振型的运动方向与问题部件振动方向一致，在汽车的实际安装位置，根据步骤2确定的安装位置和振动方向一致的要求，选择合适的振型；挡安装在后桥下部，问题的振动方向为X方向，则选择水平平动的振型；问题的振动方向为Z，则选择上下平动或俯仰的振型；问题的振动方向为Y，则选择俯仰的振型。
[0026]优选地，所述步骤4具体为：
[0027]汽车上吸振器与主系统质量比在0.02～0.1，变速器、发动机、后副车架部件，视实际质量大小需要2kg～4kg吸振器，门本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，其特征是：所述方法包括以下步骤：步骤1：通过模态试验查找问题源，获得振动的模态振型，确定振动的位置、频率与方向，将安装位置的总成或零部件视为主系统，吸振器转换为附加的弹簧质量系统；步骤2：确定安装位置；步骤3：确定吸振器振型，分别是水平平动、俯仰、上下平动；步骤4：确定质量范围：根据吸振器安装的部件质量，确定吸振器的质量；步骤5：确定橡胶硬度，根据水平平动、俯仰、上下平动三个振型对应的不同硬度橡胶的质量和频率关系，根据确定的振型、质量和频率，确定橡胶硬度；步骤6：对吸振器进行配制，对汽车吸振器进行匹配。2.根据权利要求1所述的一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，其特征是：所述步骤2具体为：根据步骤1中的模态振型中，选取振动为0的点为节点，振动最大的点为反节点，吸振器不能安装在节点上。3.根据权利要求2所述的一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，其特征是：配制的吸振器由橡胶底座、质量块和拧紧螺栓组成。4.根据权利要求3所述的一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，其特征是：所述步骤3具体为：选取吸振器振型的运动方向与问题部件振动方向一致，在汽车的实际安装位置，根据步骤2确定的安装位置和振动方向一致的要求，选择合适的振型；挡安装在后桥下部，问题的振动方向为X方向，则选择水平平动的振型；问题的振动方向为Z，则选择上下平动或俯仰的振型；问题的振动方向为Y，则选择俯仰的振型。5.根据权利要求4所述的一种基于模态振型的汽车吸振器匹配方法，其特征是：所述步骤4具体为：汽车上吸振器与主系统质量比在0.02～0.1，变速器、发动机、后副车架部件，视实际质量大小需要2kg～4kg吸振器，门盖、顶盖等钣金件和后桥需要1kg～2kg吸振器，驱动轴、制动踏板、悬置支架需要把质量控制在1kg以内。6.根据权利要求5所述的一种基于模态振型的汽...

【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，陈晓梅，张永亮，宋继强，王兴凯，安孝文，李奇，潘殿龙，孟灵国，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：