动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法与流程

本发明属于动力总成悬置系统模态分析技术领域,具体涉及动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法。

背景技术：

动力总成悬置系统主要起到连接车身车架与动力总成、支承动力总成、限制动力总成运动、阻隔衰减动力总成振动的作用。其中,为了实现阻隔衰减动力总成振动功能，动力总成悬置系统在设计过程中需要做动力总成刚体模态分析及支架弹性体模态分析。

所谓的模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。

现有技术中，在对动力总成悬置系统进行模态分析时，一般是分别做将动力总成刚体的模态分析和支架弹性体的模态分析。但是在车辆实际运行过程中，动力总成悬置系统作为整体实现阻隔衰减动力总成振动功能，现有的将动力总成刚体与支架弹性体分别进行模态分析将造成与整车仿真程度的欠缺，且分别进行模态分析的过程低效费时，不利于开展系统后续nvh工作。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明公开了动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法，通过将动力总成悬置系统刚体及支架弹性体相联合进行模态分析，有效提高系统仿真度，更加省时高效。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：

动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法，所述联合模态分析方法将动力总成悬置系统刚体及支架弹性体作为整体建立联合模型，根据整体的联合模型进行约束模态计算，根据获得的结果对整体模态进行评价。

进一步地，所述联合模态分析方法具体步骤如下：

步骤s1：收集动力总成的模态分析参数；

步骤s2：建立动力总成悬置系统刚体及支架弹性体的联合模型；

步骤s3：采用联合模型进行整体的约束模态计算；

步骤s4：评价整体的约束模态计算结果；

进一步地，所述步骤s1中，模态分析参数的收集过程包括：

(1)测量不含悬置支架的动力总成的质量、质心以及转动惯量；

(2)细化悬置支架的3d数据；

(3)设计悬置橡胶刚度；

进一步地，所述步骤s2的具体步骤如下：

步骤s21：搭建动力总成悬置系统刚体及支架弹性体的联合模型，包括：第一悬置支架、第一弹性约束、第一刚性约束、第二悬置支架、第二弹性约束、第二刚性约束、第三悬置支架、第三弹性约束、第三刚性约束、动力总成质量特性、动力总成质心、第一悬置弹性中心、第二悬置弹性中心、第三悬置弹性中心、第一固定约束、第二固定约束以及第三固定约束；

步骤s22：对第一悬置支架、第二悬置支架和第三悬置支架进行网格划分；

步骤s23：将第一刚性约束、第二刚性约束和第三刚性约束均分别连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心；

步骤s24：将第一弹性约束连接至第一悬置支架上悬置侧安装点与第一悬置弹性中心，将第二弹性约束连接至第二悬置支架上悬置侧安装点与第二悬置弹性中心，将第三弹性约束连接至第三悬置支架上悬置侧安装点与第三悬置弹性中心，且预先设定各连接结构之间仅有平动刚度；

步骤s25：将包括不含悬置支架的动力总成的质量、质心以及转动惯量在内的动力总成特性输入至所搭建的联合模型；

步骤s26：通过第一固定约束将第一悬置弹性中心绝对固定，通过第二固定约束将第二悬置弹性中心绝对固定，通过第三固定约束将第三悬置弹性中心绝对固定。

更进一步地，所述第一悬置支架为减速器前悬置支架；

所述第二悬置支架为电机前悬置支架；

所述第三悬置支架为减速器后悬置支架。

更进一步地，所述步骤s22中，对第一悬置支架、第二悬置支架和第三悬置支架进行网格划分采用catia分析与模拟模块实现。

进一步地，所述步骤s4中评价整体的约束模态计算结果具体过程为：

根据步骤s3中计算获得的结果，将固有模态频率从小到大进行排序，排位第一至第六的固有模态频率为动力总成刚体模态，第七至最后的固有模态频率为各悬置支架弹性体模态，根据悬置系统刚体模态及悬置支架弹性体模态的要求，对动力总成刚体模态和各悬置支架的弹性体模态进行评价。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明所述动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法，将动力总成悬置系统刚体及支架弹性体作为整体建立联合模型，再根据整体的联合模型进行约束模态计算，最后根据获得的结果对整体模态进行评价，本发明通过将动力总成悬置系统刚体及支架弹性体相联合进行模态分析，有效提高系统仿真度，更加省时高效，对系统后续nvh工作具有很强的指导性意义。

附图说明

图1为本发明所述动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法流程框图；

图2为本发明所述联合模态分析方法在动力总成悬置系统上的结构化体现示意图。

图中：

1第一悬置支架，2第一弹性约束，3第一刚性约束，

4第二悬置支架，5第二弹性约束，6第二刚性约束，

7第三悬置支架，8第三弹性约束，9第三刚性约束，

10动力总成质量特性，11动力总成质心，12第一悬置弹性中心，

13第二悬置弹性中心，14第三悬置弹性中心，15第一固定约束，

16第二固定约束，17第三固定约束。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明公开了一种动力总成悬置系统刚体及支架弹性体联合模态分析方法，将动力总成悬置系统刚体及支架弹性体作为整体建立联合模型，再根据整体的联合模型进行约束模态计算，最后根据获得的结果对整体模态进行评价，如图1和图2所示，本发明所述联合模态分析方法的具体步骤如下：

步骤s1：收集动力总成的模态分析参数；

本步骤s1中，所述模态分析参数的收集过程包括：

(1)测量不含悬置支架的动力总成的质量、质心以及转动惯量；

所述不含悬置支架的动力总成的质量、质心以及转动惯量的测量为现有技术中的常规测量过程；

(2)细化悬置支架的3d数据；

(3)设计悬置橡胶刚度；

所述设计悬置橡胶刚度的具体过程为：将悬置结构形式、3d设计边界以及动力总成质量相结合进行初步估算；

步骤s2：建立动力总成悬置系统刚体及支架弹性体的联合模型；

本步骤s2的具体包含以下步骤：

步骤s21：搭建动力总成悬置系统刚体及支架弹性体的联合模型，包括：

第一悬置支架1、第一弹性约束2、第一刚性约束3、第二悬置支架4、第二弹性约束5、第二刚性约束6、第三悬置支架7、第三弹性约束8、第三刚性约束9、动力总成质量特性10、动力总成质心11、第一悬置弹性中心12、第二悬置弹性中心13、第三悬置弹性中心14、第一固定约束15、第二固定约束16以及第三固定约束17；

本实施例中，所述第一悬置支架1为减速器前悬置支架；所述第二悬置支架4为电机前悬置支架；所述第三悬置支架7为减速器后悬置支架；

所述第一悬置支架1、第一弹性约束2、第一刚性约束3、第一悬置弹性中心12和第一固定约束15对应匹配；

所述第二悬置支架4、第二弹性约束5、第二刚性约束6、第二悬置弹性中心13和第二固定约束16对应匹配；

所述第三悬置支架7、第三弹性约束8、第三刚性约束9、第三悬置弹性中心14和第三固定约束17对应匹配；

步骤s22：对第一悬置支架1、第二悬置支架4和第三悬置支架7进行网格划分；

本步骤s22中，采用catia分析与模拟模块实现；

步骤s23：将第一刚性约束3、第二刚性约束6和第三刚性约束9均分别连接悬置支架上动力总成侧安装点与动力总成质心11；

步骤s24：将第一弹性约束2连接至第一悬置支架1上悬置侧安装点与第一悬置弹性中心12，将第二弹性约束5连接至第二悬置支架4上悬置侧安装点与第二悬置弹性中心13，将第三弹性约束8连接至第三悬置支架7上悬置侧安装点与第三悬置弹性中心14，且预先设定各连接结构之间仅有平动刚度，而不含有扭转刚度；

步骤s25：将动力总成特性10输入至所搭建的联合模型；

所述动力总成特性10包括前述步骤s1中收集获得的不含悬置支架的动力总成的质量、质心以及转动惯量，其中所述质心为动力总成质心11

步骤s26：通过第一固定约束15将第一悬置弹性中心12绝对固定，通过第二固定约束16将第二悬置弹性中心13绝对固定，通过第三固定约束17将第三悬置弹性中心14绝对固定；

步骤s3：采用联合模型进行整体的约束模态计算；

步骤s4：评价整体的约束模态计算结果；

本步骤s4中，根据步骤s3中计算获得的结果，将固有模态频率从小到大进行排序，其中，排位第一至第六的固有模态频率为动力总成刚体模态，第七至最后的固有模态频率为各悬置支架弹性体模态，根据悬置系统刚体模态及悬置支架弹性体模态的行业标准要求，对动力总成刚体模态和各悬置支架的弹性体模态进行评价。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所作出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。