汽车双筒式减振器异响的产生机理与控制方法研究

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汽车悬架减振器是悬架中的重要的部件,关系到整车的行驶平顺性和操纵稳定性,而部分减振器在工作时产生异响,对整车的NVH性能造成不利的影响,造成客户投诉返修,给厂家带来额外的损失。本课题以某轿车前悬架双筒式液压减振器为研究对象,以减振器整车道路试验和单体台架试验相结合的方式,提出减振器异响检测规范;并开展减振器零部件模态分析和减振器仿真台架试验,结合整车试验和台架试验,发现了减振器异响的成因,找出减振器内部结构与减振器异响之间的联系,为减振器异响的控制和治理提供了方法和思路。本课题主要内容包括:(1)开展减振器整车道路试验,综合声、振测试信号回放处理与主观评价,对减振器异响进行分类,并对减振器异响影响因素进行分析,发现其与减振器活塞杆端在285Hz左右的轴向振动幅值直接相关,并发现其与悬架上支点附近的车身振动有关。之后进行减振器单体台架试验,结合整车试验对减振器异响的台架检测方法进行研究,提出了减振器异响台架检测的技术规范,涉及试验条件、测试方法、数据处理格式、评价指标与限值等。(2)为了找出造成减振器活塞杆轴向285Hz振动的结构,对减振器进行的模态分析,旨在筛查导致活塞杆端285Hz左右轴向振动的直接结构因素,最终确认减振器“活塞+活塞杆+外连接套”组件为关注对象,从而对减振器异响的成因有了进一步的深入了解,发现异响原因为减振器在压缩行程结束、复原行程刚刚开始时会出现一个冲击,当冲击足够强烈时会激励出减振器“活塞+活塞杆+外连接套”的模态,引起减振器活塞杆段在285Hz左右的轴向振动峰值,进而传递到车身,激发车体振动,最终传递到车内为驾乘人员所感知。(3)采用软件AMESim进行减振器台架仿真试验,对减振器异响的影响因素及灵敏度进行了研究,进而提出了减振器异响的控制措施,并依托仿真试验对其效果加以预估。本课题的创新性在于:(1)通过减振器整车道路试验和单体台架试验相结合的方式,确定了整车试验与台架试验相对应的指标限值,提出了减振器异响台架检测技术规范,并已应用于实际的生产检验中。(2)本课题将整车NVH性能分解到子系统,将整车声学舒适性的预估与零部件性能相结合,实现连通整车和零部件的同步设计,便于在实际中的应用,降低了设计的难度。(3)通过模态对应的分析方法找到了与减振器异响相关的具体结构因素,并对结构参数对减振器异响控制的影响进行了仿真,为减振器异响控制提供了方向。本课题针对某轿车前悬架双筒式液压减振器异响问题进行研究,确立了减振器异响台架检测技术规范,找出了减振器异响的原因,并提出减振器异响控制方法,对减振器异响的成因剖析、异响检测以及异响的控制与改进具有一定的参考意义。
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