利用Matlab进行发动机悬置系统的設計與優化.pdf

简介：
本论文探讨了运用MATLAB软件在发动机悬置系统设计与优化中的应用，通过仿真分析提高汽车乘坐舒适性和耐用性。 发动机悬置系统是汽车设计中的关键组成部分之一。它连接动力总成与车架或车身，并需承受来自动力总成的重量及各种干扰力的影响。该系统的首要任务在于限制最大位移，防止零部件之间的碰撞并减少振动传递至整车结构，从而影响车辆的整体NVH（噪声、振动和声振粗糙度）性能。 本段落通过构建发动机悬置系统三维动态模型，并以动力总成参数为设计变量来优化固有频率的合理配置与能量解耦达标。文中详细分析了六自由度自由振动运动方程并确定了三向刚度的最佳匹配方案，同时展示了Matlab在求解振动方程中的应用价值，提供了一种有效的计算方法。 悬置系统是一个复杂的多自由度振动机理，在其动力学模型建立过程中考虑到了发动机质心位置、主惯性轴的位置、激振力的方向和作用点以及悬置刚度特性及布置等因素。为了减少耦合振动的发生，实践中通常会遵循一定的布局规律以尽量降低此类现象的出现几率。目前汽车上常用的悬置布置方法有三点式与四点式两种，本段落主要研究的是后者。 优化发动机悬置系统设计时需设立多个目标函数和约束条件，并建立相应的数学模型进行分析。常见的目标包括六自由度解耦或部分解耦、固有频率的合理匹配以及振动传递力或支撑处动反力最小化等。 Matlab作为强大的计算与数据分析工具，在本段落中被用于求解振动方程，为发动机悬置设计提供了有效的方法。对于工程师和研究人员而言，该软件在动力学建模、数据处理及仿真优化等方面具有显著优势。它不仅具备高效的矩阵运算能力，还集成了如Simulink等专门的工具箱，适用于多领域仿真实验与基于模型的设计，在复杂动力系统的设计与优化中扮演着重要角色。 文章提及了“振动与波”、“发动机悬置”、“计算”、“振动控制”和“Matlab”，这些关键词反映了研究的重点及所用核心工具。分类号TB535以及文献标识码A进一步明确了文章的学术定位与价值。通过动力学建模、理论分析结合固有频率和动刚度匹配，以及悬置系统的六自由度能量解耦设计，能够确保发动机悬置系统在面对实际运行中的各种干扰时仍能保持稳定性能并有效隔振，从而提升整车舒适性和降低噪声水平。