基于ADAMS的客車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

周夢(mèng)來，范東祥，周廣波

(揚(yáng)州亞星客車股份有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225000)

客車動(dòng)力總成的懸置設(shè)計(jì)是保障整車NVH性能的一個(gè)關(guān)鍵因素。良好的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)，不僅可以保護(hù)好動(dòng)力總成，還可以降低振動(dòng)和噪聲向車架傳遞，提高汽車的乘坐舒適性。本文以YBL6129柴油車型為研究對(duì)象，分析其動(dòng)力總成的力學(xué)模型，基于ADAMS軟件分別構(gòu)建6自由度和12自由度仿真模型，采用軟件自帶的Insight模塊優(yōu)化動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的解耦率和隔振率，得到比較理想的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置剛度。

1 懸置系統(tǒng)6自由度動(dòng)力學(xué)模型

10 m以上的客車，動(dòng)力總成尺寸較大，一般采用5點(diǎn)或6點(diǎn)懸置，本文采用6點(diǎn)懸置布置方式，其6自由度動(dòng)力學(xué)模型如圖1所示。原點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)心，軸平行于發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸中心，軸垂直于曲軸中心指向發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋，軸根據(jù)右手定則確定；、、、、、分別代表動(dòng)力總成3個(gè)方向的移動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。

圖1 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置動(dòng)力學(xué)模型

不考慮阻尼和激振力的情況下，動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)的6自由度微分方程如下：

(1)

由式(1)可得到主振型方程|-|=0，從而可以計(jì)算得到系統(tǒng)的6階固有頻率。

2 懸置系統(tǒng)解耦率設(shè)計(jì)優(yōu)化

2.1 能量解耦

解耦率是指系統(tǒng)在各個(gè)自由度上運(yùn)動(dòng)解耦或獨(dú)立的程度，解耦率的提升對(duì)系統(tǒng)的振動(dòng)控制非常有效。能量解耦法是目前主流的動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)解耦方法，與彈性中心法和剛度矩陣解耦法相比，具有靈活性和可操作性的優(yōu)勢(shì)。

忽略系統(tǒng)振動(dòng)的能量耗散，系統(tǒng)解耦率可由式(2)計(jì)算，它表示某個(gè)廣義坐標(biāo)上最大振動(dòng)動(dòng)能與系統(tǒng)總能量的百分比。……