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汽车车身振动目标分类及控制

时间:2023-08-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:根据前面章节的分析,可以将白车身振动目标分为三类:整体模态、板的局部模态和连接点动刚度。第二章“车身整体结构振动控制”对白车身的整体模态进行了详细描述并给出了大量数据。对车身来说,原点动刚度低,当该点被激励时,车身容易被激励起来,同时通过结构向车内传递噪声。车身连接点的动刚度有三个方向。

汽车车身振动目标分类及控制

根据前面章节的分析,可以将白车身振动目标分为三类:整体模态、板的局部模态和连接点动刚度

1.整体模态频率目标

白车身的整体模态频率目标有:

□一阶垂向弯曲刚度

□一阶扭转刚度

□一阶垂向弯曲模态频率

□一阶扭转模态频率

控制一阶垂向弯曲模态频率和一阶扭转弯曲模态频率的目的有两方面:一是从白车身到内饰车身再到整车,车身必须避开来自发动机等激励源的激励频率;二是避免由于白车身刚度不足而引起异响。

第二章“车身整体结构振动控制”对白车身的整体模态进行了详细描述并给出了大量数据。图2-41和图2-42给出了一些经济型车、中高级车和SUV的第一阶弯曲和扭转模态值。第一阶弯曲模态目标为45~55Hz,第一阶扭转模态目标为40~50Hz。

2.局部模态频率目标

第三章“车身局部振动与噪声控制”列出了大量局部模态,如前壁板模态、顶棚模态、地板模态、发动机舱罩盖模态、行李箱罩盖模态、车门板模态等,并详细描述了局部模态带来的噪声与振动问题。简单回顾一下它们带来的问题:前壁板、地板、顶棚、侧围板等都是薄壁件,比较容易被发动机和路面激励起来。这些薄壁件的频率比较低,可能与声腔模态耦合。很多系统(如转向柱、空调管等)穿过前壁板,因此它容易被这些穿越物体激励起来。因此,控制这些薄壁件的模态频率对减小车身振动和提高声品质非常重要。

白车身的局部模态频率目标有:

□发动机舱的局部模态

□前壁板的局部模态

□顶棚的局部模态

□地板的局部模态(www.xing528.com)

□其他部分(如侧围板)的局部模态

□……

对这些模态没有统一的目标。制定目标的原则是这些局部模态不被激励起来,并且与周围部件避频。

3.原点动刚度目标

第五章描述了机械阻抗、机械导纳和IPI等概念。文中表述的原点动刚度其实是IPI,即原点加速度导纳,单位是(m/s2)/N或g/N。刚度和导纳互为倒数,图形上引入IPI只是为了识别的习惯。

原点动刚度越大,表示这点的结构越强壮。反之,原点动刚度低,表明这点的结构弱,即当激励作用在该点时,系统的振动很容易被激励起来。

对车身来说,原点动刚度低,当该点被激励时,车身容易被激励起来,同时通过结构向车内传递噪声。因此,车身连接点原点动刚度是白车身的重要目标,目标包括:

□动力总成(悬置)连接点的原点动刚度(XYZ方向)

□排气挂钩连接点的原点动刚度(XYZ方向)

□传动轴系支撑点的原点动刚度(XYZ方向)

□底盘阻尼器连接点的原点动刚度(XYZ方向)

□底盘弹簧连接点的原点动刚度(XYZ方向)

□……

车身连接点的动刚度有三个方向。传统上认为主承力方向的刚度要比其他方向大,但是现在大量数据表明振动的大小与承力方向是没有必然联系的,即非承力方的振动可能比承力方的振动大。一般情况下,将原点刚度的值设为107 N/m,动刚度随着频率的增加而衰减。

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