第三屆上銀優(yōu)秀機械博士論文摘要選登

論文名稱：汽車油壓避震器的設計和懸吊控制系統(tǒng)對車輛舒適性之研究

論文作者：臺灣成功大學/ 王榆銜

指導教師：施明璋《研究領(lǐng)域：油氣壓機械系統(tǒng)與組件之設計與控制、車輛防死鎖煞車與懸吊控制系統(tǒng)、能源節(jié)約于液壓傳動與控制系統(tǒng)、工具機氣壓配重與液靜壓軸承設計與控制、伺服氣壓自動化微操作系統(tǒng)、智能型非線性控制系統(tǒng)。》

本文論述不同型式之汽車懸吊，在半主動懸吊系統(tǒng)，所設計的連續(xù)可調(diào)式避震器，其主要在避震器活塞桿內(nèi)設計一旋轉(zhuǎn)閥，具有U型溝槽，并于活塞桿上設計兩孔口，且孔口本身貫穿于活塞桿，利用活塞桿與旋轉(zhuǎn)閥可搭配連續(xù)變化之孔口組合，相較于一般之避震器，其在液壓的制程與價格，具競爭性且設計理念，即便于加工與降低成本。而在主動式懸吊系統(tǒng)，所設計的主動式液壓避震器，配合底盤懸吊空間的限制，此技術(shù)在于避震器與致動器是一體成型，而活塞桿也為一筒型雙桿式結(jié)構(gòu)。

而在全車懸吊系統(tǒng)舒適性之研究，則在前后左右側(cè)四輪遭受到隨機路面 Level D的激勵時，單輪會因為左右或者前后輪受到不規(guī)則路面，進而影響其穩(wěn)定性；因此全車在其半主動式或主動式懸吊系統(tǒng)，除了使用原先個別四輪獨立的控制器之外，進而建立其解耦合控制邏輯，在半主動解耦合控制方面，為防止車身仰頭與頓頭的現(xiàn)象，則依車身狀態(tài)對于各側(cè)邊的懸吊補償阻尼系數(shù)，來控制連續(xù)可調(diào)式避震器。于主動解耦合控制，當車子受到俯仰角速度或是側(cè)傾角速度的影響，則以感測器測出慣性力，能適當補償四組主動式液壓避震器的出力，進而抵消此慣性力。

本文所研發(fā)之連續(xù)可調(diào)式避震器與主動式液壓避震器為兩種新的可行結(jié)構(gòu)，具有相當成效。此外針對車輛舒適性，作半主動及主動式懸吊系統(tǒng)之全車解耦合實驗，對于元件設計及系統(tǒng)有更深入之探討與研究，未來可將此技術(shù)推廣至車輛產(chǎn)業(yè)，使國內(nèi)在發(fā)展底盤科技，具國際之競爭力。

論文名稱：艙筏隔振系統(tǒng)聲學設計及優(yōu)化、控制

論文作者：上海交通大學/ 黃修長

指導教師：華宏星《研究領(lǐng)域：振動噪聲分析與控制、沖擊防護理論與應用、現(xiàn)代隔振減振方法。》

本論文致力于建立艙筏隔振系統(tǒng)定量化的振動傳遞及聲輻射計算方法和以聲學性能為目標的優(yōu)化方法，并有針對性地提出艙筏振動傳遞控制和遠場聲輻射抑制方法，以指導艙筏聲學設計，降低整艇機械噪聲，該研究具有重要的國防意義和實用價值。論文的主要研究工作和取得的創(chuàng)新性成果如下：

(1)提出了一種運用數(shù)值計算和試驗數(shù)據(jù)的艙筏隔振系統(tǒng)頻響函數(shù)綜合建模及優(yōu)化方法。該方法能夠綜合考慮機組、浮筏、隔振器、基座、殼體各個環(huán)節(jié)的動力學特性及水下聲輻射效應。實驗室臺架試驗表明系統(tǒng)中各個層面振動傳遞的預報結(jié)果誤差不大于5dB，為艙筏隔振系統(tǒng)的振動傳遞、聲輻射建模和聲學優(yōu)化設計提供了一種有效的工程應用方法。

(2)提出了一種曲梁-質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)，利用其帶隙原理，能有效抑制隔振系統(tǒng)中所需中高頻段內(nèi)寬頻帶的振動傳遞和聲輻射。給出了艙筏隔振系統(tǒng)中曲梁-質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)工程實用的設計原則和方法。實驗室臺架試驗表明安裝曲梁-質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)后，基座連接點和殼體上測點的響應在帶隙內(nèi)分別得到了平均10～15dB和4～5dB的衰減，為艙筏隔振系統(tǒng)中高頻頻段的振動控制提供了一種有重要應用前景的新思路。

(3)研究了以殼體水下聲輻射為控制目標的多輸入多輸出的主動隔振方法。研究表明，利用基于FxLMS的多通自適應控制算法，對基座各連接點的振動加速度進行控制后，能有效抑制低頻時殼體徑向變形為主的輻射模態(tài)的聲輻射，為機械-結(jié)構(gòu)的低頻振動噪聲控制提供了一種控制手段。