随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高,如何有效地隔离汽车发动机的振动向车架/车身的传递成为汽车设计的一个重要问题。实践与理论证明,发动机动力总成悬置系统存在矛盾:一方面为了限制发动机的运动,要求悬置系统具有较高的刚度;另一方面为了使系统具有较好的隔振性能,就需要悬置要足够“软”。而本课题所作的汽车发动机动力总成悬置系统隔振性能的优化设计研究就是在限制发动机的过大运动和寻找最优的隔振性能之间找最优的解决方案。本课题研究的主要内容有: 一、通过查找和阅读大量的相关文献,从悬置元件的研究、悬置系统设计的研究以及悬置系统对整车舒适性影响的研究三方面,系统地阐述和总结了国内外的研究状况以及前人的研究成果。同时,系统地总结了汽车发动机动力总成悬置系统设计的一些设计准则与设计要求以及悬置系统优化设计的原则与理论。 二、针对所确定的研究对象,收集分析目前该发动机及其悬置系统相关的实验数据和技术资料,为开展实际工程系统的改进设计和研究做好理论和应用上的准备。 三、根据该汽车企业的发动机动力总成悬置系统设计及优化设计的需要,对该悬置系统在实际车辆上进行了相关的实验测试,得到了该发动机动力总成悬置系统在各个工况下的响应特性曲线,并分析了该发动机在各个工况下的主要激励力成分,用以与仿真结果进行比较。 四、根据发动机动力总成悬置系统的设计原理和悬置系统优化设计理论,首先运用悬置系统的固有频率匹配约束条件,用MATLAB编写该悬置系统的设计计算程序,从而为进一步的优化设计做好准备、缩小变量的优化范围、提高优化效率。 五、根据所收集到的该发动机动力总成悬置系统相关的实验数据与技术资料,本课题利用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)建立该发动机动力总成悬置系统的六自由度模型,对多种悬置系统设计方案进行了动态响应特性仿真和系统参数优化,并与实验结果进行比较。优化的结果表明,优化后的悬置系统隔振性能有了明显的提高,怠速时的振动传递率(θ_r方向上)有显著的下降。