汽车NVH综合技术-吊挂设计成果

1.吊挂位置选择

吊挂的位置可以通过自由模态分析，选择在排气系统的节点位置上。在工程上一般使用平均驱动自由度法（Average Driving DOF Displacement）来确定吊挂的位置。

排气系统利用CAE方法对悬挂点进行布置的实质是对所考虑的模态振型计权累加，它的理论依据是模态分析理论中的平均驱动自由度位移方法。它的原理和内容如下：假设单点激励，根据多自由度系统模态分析理论，响应点l和激励点P之间的频率响应函数为

式中，φ_lr是第l个测点，第r个模态振型系数；M_r和ξ_r分别是模态质量和模态阻尼比。如果激励力的频率为ω，则近似有

对于线性系统，位移响应的幅值和频率响应函数的幅值成正比，进一步假设振型以质量矩阵归一化，各阶模态阻尼近似相等，则

定义第j个自由度的平均驱动自由度位移为

ADDOFD（j）可以用来预测j自由度在一般激励情况下（在某个频率范围内的所有模态均被激发）的位移响应大小。本方法也常应用于模态试验中对实验模型要求较高的情况。如果仅仅测试一阶模态，则平均驱动自由度位移最小的点就位于该一阶模态的节点处。图19-61为ADDOFD的计算结果。

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图19-61 ADDOFD计算结果

吊挂点要尽可能选择曲线的波谷处，这些点代表排气管模态节点比较集中位置，在振动时振幅和传递力小。

2.吊挂的刚度

吊挂的刚度系数影响传递到车身的力的大小，因此，还需要进一步做振动特性分析，以选择最优化的吊挂刚度系数，保证减振效果最好。

衡量吊挂的隔振效果用振动传递率。它代表排气系统的振动经过吊挂后的减衰程度，按照下式定义：

式中，T_dB为传递率；A_a为主动侧加速度（排气管侧）；A_p为被动侧加速度（车身侧）。

分析时，利用动力分析的模型，在发动机曲轴中心处施加上下方向的加速度，测量点为吊挂前后两点，输出为上下方向加速度。通常当传递率大于20dB时，这个吊挂被认为是满足使用要求的。图19-62是传递率计算结果。

排气系统主要的模态是垂向和横向弯曲，因此，在这两个方向上的振动传递较为严重。评价传递率时，也主要是评价这两个方向。计算的频率范围一般是200Hz以内，要求传递率的曲线要尽可能地分布在目标线以上，在整个频率范围内，峰值尽可能得少，即模态密度低。如果存在低于目标线的个别峰值，要查找产生的原因，采取优化措施。

图19-62 排气吊挂传递率计算结果