[发明专利]一种机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性分析方法

说明书

本发明公开一种机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性分析方法，实现了对机械式双惯性通道半主动悬置非线性集总参数模型的建立和动态特性的计算，其包括：建立机械式双惯性通道半主动选择的非线性集总参数模型；通过有限元法或试验法对集总参数进行参数识别；计算非线性集总参数模型中状态变量的时域变化结果；根据公式计算机械式双惯性通道半主动悬置的动刚度和滞后角。本发明具有以下有益效果：可预测机械式双惯性通道半主动悬置中相关状态变量的时域变化结果。状态变量包括上、下液室的压强、惯性通道的液体体积流量，限流柱的位移；可以预测不同激励幅值和激励频率下，机械式双惯性通道半主动悬置动刚度和滞后角。

技术领域

本发明涉及动力总成悬置元件技术领域，尤其涉及一种机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性分析方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越关注汽车的乘坐舒适性。NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)是衡量汽车乘坐舒适性的一个重要指标。汽车行驶过程中，振动的主要来源为动力总成工作时产生的振动和路面激励引起的振动。动力总成悬置元件是动力总成减振系统的重要部件。性能良好的动力总成悬置元件不仅可以减小动力总成向车架传递的振动，提高乘坐舒适性，还可以更好地保护动力总成。

动力总成悬置元件主要有橡胶悬置、液压悬置、半主动悬置和主动悬置。橡胶悬置和液压悬置结构简单，成本较低，但是无法满足多工况下的隔振需求。电磁式半主动悬置和主动悬置可以通过电磁执行机构调节其性能，从而满足多工况下的隔振需求，但是结构复杂，装配精度要求高，成本较高。机械式双惯性通道半主动悬置结构简单，成本较低，且可以满足多工况下的隔振需求。机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性包括动刚度和滞后角，是评价其隔振性能的重要参数。合理的设计不同频段下悬置的动刚度和滞后角，可以有效改善悬置的隔振性能。但是，现有的技术主要是对常规的单惯性通道-解耦膜式液压悬置进行研究，如中国公开专利申请“一种液压悬置的建模方法”。目前，还没有一种方法可用于分析机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性分析方法，可以预测机械式双惯性通道半主动悬置的动刚度和滞后角，有助于对悬置的结构参数进行设计。

为了实现前述发明目的，本发明提供的一种机械式双惯性通道半主动悬置的动态特性分析方法，包括以下步骤：

步骤1：建立机械式双惯性通道半主动悬置的非线性集总参数模型；

步骤2：根据所述机械式双惯性通道半主动悬置的非线性集总参数模型，建立状态方程组；

步骤3：利用有限元分析方法或试验法对所述机械式双惯性通道半主动悬置的非线性集总参数模型中的主要集总参数进行参数识别，分别获得参数值；

步骤4：将识别得到的集总参数代入所述状态方程组，输入正弦位移激励，通过微分方程数值解法得到相应状态变量的时域变化结果；

步骤5：根据公式计算得到支反力的时域响应结果F(t)，其中K_r为橡胶主簧的动刚度，B_r为橡胶主簧的阻尼系数，A_p为橡胶主簧的等效活塞面积；

步骤6：根据公式得到机械式双惯性通道半主动悬置的复刚度K(ω₀)，其中表示傅里叶变换，ω₀为正弦位移激励的角频率，ω表示角频率；

步骤7：根据公式得到机械式双惯性通道半主动悬置的动刚度K_d(ω₀)，根据公式计算得到机械式双惯性通道半主动悬置的滞后角其中K'(ω₀)为所述复刚度K(ω₀)的实部，K”(ω₀)为所述复刚度K(ω₀)的虚部；