排气系统模态分析及悬挂点位置优化.pdfVIP

机械设计与制造 第 11期 202 Machinery Design Manufacture 2008年 11月 文章编号：1001～3997(2008)11-0202—02 排气系统模态分析及悬挂点位置优化 马开柱 陈 剑 王建楠 (合肥工业大学 安徽省汽车NVH与可靠性重点实验室，合肥 230009) Themodalanalysisofexhaustsystem andtheoptimizationofsuspenderpositions MA Kai—zhu，CHENJian，WANGJian—nan (AnhuiKeyLaboratoryofVehicleNVHandReliability，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China) 【摘 要】排气系统由于受到路面和发动机的激励，其振动能量通过橡胶吊挂传递到车体上，从而影 响整车NVH性能。针对某车排气系统传递到车体振动过大问题，用有限元分析的方法进行模态分析，发 现排气系统的吊挂位置选择不适当。通过改变排气系统的悬挂点的位置，减小了排气系统振动对底板的 影响，从而提升了整车的NVH性能。 关键词：有限元；排气系统；振动；模态分析 【Abstract】Undertheexcitationofroadsu~aceandengine，thevibrationenergyoftheexhaustsys— ternwillbetransferredtothebo ofthecal．Subsequently，itwillaffecttheNVHperform~ceofthecat-． Aimedattheproblemthattheenerygwhichistransferredtobo oftheearfromexhaustsystemisstrong， themodalanalysisoftheexhaustiscarriedoutusingfiniteelementmethod．Wecartfindthesuspender positionsraenotreasonable．Bychnagingthepositions，thevibrationtransferredtothebo ofthecrafrom exhuastsystemisreducedAccordingly，theNVHperformnaceoftheCqlisimproved． Keywords：Finiteelement；Exhaustsystem ；Vibration；M odalanalysis 中图分类号：TH16。U464．134．4 文献标识码：A 排气系统是整车NVH分析的重要部分。排气系统受发动机 刚性连接，四个悬吊位置用四个橡胶支撑悬挂于车体。发动机的 激励而发生振动，排气系统振动能量通过橡胶吊挂传递到车体， 振动传递给排气管，然后通过吊挂传递给车身。车身的振动通过 引起车身振动，虽然柔性支撑会减小排气系统传递到车体的振动 座椅、方向盘等传递给乘客，同时车身的振动也会产生噪声辐射， 能量，但是仍然会有较大幅度的振动能量传递到车体，会对车身 在车内产生噪声目。 振动及整车舒适性影响很大。降低排气系统传递到车体的能量可 1．2有限元模型 以有效的降低车内的振动和噪声水平[11。因此，排气系统振动特性 如图2所示，排气系统的有限元模型。该车型排气系统大部 的好坏以及其吊挂位置的合理与否对汽车整体的NVH性能影响 分为薄板结构，故采用壳单元来进行模拟；连接法兰，则采用实体 很大。 进行模拟。由于波纹管、三元催化器和前后消声器结构的复杂性， 1排气系统模型 在分析和建模中进行了以下处理。 1．1三维几何模型 如图1所示，某车型排气系统的三维几何模型(包括