在開發(fā)商用車和乘用車時费控，為了整車的駕乘舒適性和減少動力系統(tǒng)振動向整車傳遞現象的發(fā)生框嫁，必須計算動力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)及解耦，以期達到良好的隔振效果和整車舒適性谢奕。動力總成懸置系統(tǒng)主要有幾個作用：

01

固定和支撐動力總成驅動反力砖军，限制動力總成在各種工況下的位移量，防止與其它部件碰撞遍送。

02

隔振作用蒋令，將動力總成的振動盡可能少的傳遞到車身。懸置系統(tǒng)隔振性能的核心就是解決剛體模態(tài)的頻率分配和振動耦合問題裹刮，簡言之就是關注動力總成的剛體模態(tài)和解耦率音榜。

03

作為動力吸振器庞瘸，吸收來自路面的振動激勵。

在車輛研發(fā)過程初期囊咏，傳統(tǒng)方法將車身或底盤系統(tǒng)（商用車車架）看作是質量和剛度無限大恕洲，從而將整車動力系統(tǒng)總成解耦簡化為六個自由度振動剛體和由三個或四個彈性彈簧（BUSH）單元支撐組成的六自由度懸置系統(tǒng)的解耦問題。并利用優(yōu)化算法梅割，基于數學規(guī)劃或啟發(fā)式算法對懸置剛度霜第、安裝位置、安裝角度等進行優(yōu)化户辞，保證懸置系統(tǒng)解耦泌类。這種方法簡單、快捷底燎。但是刃榨，這種方法忽略車身或車架剛度支撐影響，無法準確評估整車詳細模型動力系統(tǒng)解耦分布双仍、各個懸置支撐方向的隔振率寺斟、車身或車架局部結構設計細節(jié)對關鍵頻率的影響等；因此辽画，當開發(fā)過程中溪胖，當到達整車有限元模型階段時，需要將懸置系統(tǒng)開發(fā)與整車性能評估結合起來阀恳，詳細評估動力系統(tǒng)總成解耦率肤不、隔振率等。

在計算隔振率時薇榨，可以基于單個方向施加單位載荷豌腮，計算隔振率或基于動力總成懸置被隔離2端點的振動位移、速度或加速度魏颠，利用下面公式椰骇，確定懸置系統(tǒng)的隔振率：

其中：a主為主動端加速度；a被為被動端加速度一宁。

NVH對懸置隔振率的要求?般為?于20dB即為合格献蛔，放寬點可以到15dB。

在車身詳細開發(fā)階段距痪，為考察懸置布置方案設計對整車怠速、加速振動的影響简软，采用有限元方法蛮拔，建立整車結構振動分析模型，用于整車怠速痹升、加速工況振動分析建炫。此模型由白車身畦韭、動力系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)肛跌、底盤系統(tǒng)等構成艺配，其中白車身在結合了玻璃、閉合件衍慎、集中質量后成為了Trimmed Body转唉；動力總成用剛體簡化；輪胎使用彈簧單元簡化稳捆。利用MSC Nastran SOL111求解器的頻響分析功能赠法，進行整車狀態(tài)下振動分析，輸出方向盤乔夯、座椅導軌猴宾、動力懸置系統(tǒng)主被動測試振動響應，評估基于動力系統(tǒng)工作載荷下醇疮，整車響應和懸置隔振率漆埋。

整車振動激勵輸入：

施加發(fā)動機氣體爆發(fā)力、慣性力巴移、慣性力矩在發(fā)動機曲軸中心處您窒。載荷可以是基于理論計算或AVL等發(fā)動機性能模擬軟件，將發(fā)動機特性匯總到曲軸中心處饮估。典型載荷如下表：

整車振動激勵輸出：

方向盤測點肃径、座椅滑軌點、動力懸置系統(tǒng)主墙目、被動點加速度精者。

基于MSC.Nastran分析過程定義：

考慮懸置系統(tǒng)動剛度與頻變阻尼影響，輸入如下圖：

為了準確評估結果胰绢，計算隔振率杰笛，減少開發(fā)周期，需要完成下列設置：

1切省、目前最岗，OEM整車NVH模型規(guī)模一般都大于2000萬自由度，為了縮短計算時間朝捆，需要用到自動部件模態(tài)綜合法計算般渡，設置如下：

2、 在整車系統(tǒng)中芙盘，動力總成剛體模態(tài)頻率驯用、振型的識別與確認相比于簡化剛體模型要困難，為了準確識別動力總成剛體模態(tài)儒老；同時蝴乔，確定隔振率记餐、模態(tài)頻率和振型是否滿足設計目標，需要借助MSC Nastran的節(jié)點動能和模態(tài)有效值質量功能在眾多頻率中找動力總成剛體模態(tài)薇正，并判斷其方向片酝。定義如下：

圖：模態(tài)有效質量輸出定義

基于總力總成在整車中占的質量百分比和計算輸出的6個方向質量、節(jié)點動能分布挖腰，能夠幫助我們準確識別關鍵設計指標雕沿。

3、為了快速處理輸出讳蜂，計算動力總成系統(tǒng)隔振率福信，編制主、被動點配置文件两猛，與pch或h5文件一起蹲楷，python腳本讀取二者文件內容，自動計算隔振率曲線椭肝，并自動與目標值對比茬蒿。

對于隔振率低于目標值頻率點或潛在危險點，我們需要識別出該頻率下整車變形情況玩困，即ODS分析附扭，同時，為了識別出該狀態(tài)下脉鼻，動力總成系統(tǒng)叔寓、車身等的模態(tài)參與和貢獻率等，需要定義被動點處隔振率方向上度姑、特定頻率點的模態(tài)貢獻率穷窃。

圖：ODS輸出定義

圖：不達標頻率點ODS振型

模態(tài)貢獻率輸出定義：

SET 20 = 11217/T3
SET 90 = 72.5
PFMODE(FLUID,STRUCTMP=ALL,FLUIDMP=ALL,SORT=ABSD, SOLUTION=90) = 20

模態(tài)貢獻率分析結果：

總結

1、基于MSC Nastran整車詳細模型趁尼，可以在發(fā)動機或電機真實載荷激勵下埃碱，分析動力總成的隔振率，評估整車工作環(huán)境下酥泞，方向盤砚殿、座椅導軌等的振動響應情況；

2芝囤、MSC Nastran提供的功能：節(jié)點似炎、模態(tài)有效質量、ODS悯姊、模態(tài)貢獻率分析等能夠幫助開發(fā)快速的識別關鍵模態(tài)名党、位置等設計改進方向，提高產品性能挠轴；

3传睹、基于自動部件模態(tài)法，可以在短時間內完成千萬自由度以上的整車NVH分析岸晦，提升了傳統(tǒng)動力總成在整車開發(fā)中的應用范圍欧啤，克服了基于簡化模型，忽略橡膠頻變特性螃浑、車身和車架彈性的不足倍挚，能夠精確評估動力總成懸置動態(tài)性能。

（核谐牵克斯康工業(yè)軟件）

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