导　　师： 吴杰; 张晓清

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 排气系统是内燃机汽车的重要组成部分。在发动机扭矩的激励下,发动机振动将通过排气系统的橡胶吊耳传递至车身,进而影响汽车NVH性能。若发动机激励频率与排气系统的固有频率耦合,将会发生共振现象,导致车身振动较大。在发动机的扭矩激励下,排气系统吊耳传递至车身的动态反力过大不仅影响车辆的乘坐舒适性,而且会降低吊耳及系统的疲劳寿命。随着这汽车舒适性要求越来越高,对排气系统的振动控制有重要的意义。本文以某乘用车排气系统为研究对象,采用壳单元法建立排气系统有限元模型。通过LMS数据采集设备对排气系统进行自由模态、约束模态测试。在排气系统上布置27个测点,在软件LMS Test.Lab 14A中建立排气系统的模态测试模型,用锤击法获取排气系统自由、约束模态频率以及振型模态参数。将有限元数值模型计算结果与模态试验结果进行对比,相对误差在5%之内验证了有限元分析数值模型的准确性。在包含发动机总成及悬置的排气系统约束模型中,对排气系统进行静力学分析、动态力频响分析。计算结果表明,1、2号吊耳的静变形超过工程要求,四个吊耳的静态预载力不均匀;在发动机起动(激励频率在13Hz左右)阶段,吊耳传递车身的动态力极值较大且均匀性较差,影响乘坐舒适性和吊耳疲劳寿命。在振动控制分析时,采用有限元法计算排气系统的固有频率,计算结果表明排气系统模态频率与发动机怠速二阶、三阶频率耦合,导致车内振动达到较高水平。为了解决排气系统吊耳静变形过大、预载荷不均、动态力过大且不均匀的问题,采用平均驱动自由度法分析挂钩原始位置合理性。结果表明,初始挂钩位置较为合理。根据车身底盘的结构及平均驱动自由度计算结果,通过增加一个挂钩的方法解决了排气系统怠速共振、吊耳静变形过大及动�

关 键 词： 排气系统 模态试验 吊耳 振动控制

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