汽车发动机液阻悬置设计、仿真与优化

发动机悬置元件是汽车上重要的减振、隔振元件，对提高汽车的NVH（噪声、振动和声振粗糙度）性能具有重要意义。本书首先介绍悬置元件的发展历史及现状；振动理论-减振器设计的基础理论、流体力学相关知识；橡胶悬置与液阻悬置振动特性、液阻悬置振动机理；接着介绍液阻悬置集总参数模型的参数识别方法；很后介绍悬置元件的结构参数优化方法。

前言
1 绪论 1
1.1 汽车动力总成悬置系统作用及性能要求 1
1.1.1 悬置系统的主要功能 1
1.1.2 悬置元件的理想动力学特性 3
1.2 悬置元件的发展状况 4
1.2.1 橡胶悬置 5
1.2.2 被动式液阻悬置 6
1.2.3 半主动和主动式液阻悬置 9
1.3 国内外研究现状 14
1.3.1 悬置振动模型及减振机理的研究现状 14
1.3.2 结构优化以及多目标优化方法的研究现状 18
1.3.3 现有研究存在的主要问题 20
1.4 本书的意义及主要内容 21
2 车辆振动简化模型及振动特性 22
2.1 车辆振动简化模型 22
2.1.1 整车七自由度模型 22
2.1.2 动力总成悬置系统六自由度模型 22
2.1.3 汽车双轴四自由度模型 23
2.1.4 单轮两自由度模型 23
2.1.5 单轮单自由度模型 23
2.2 单自由度系统振动 24
2.2.1 单自由度系统的简化及其模型 24
2.2.2 单自由度系统自由振动 25
2.2.3 单自由度系统受迫振动 28
2.3 两自由度系统振动 34
2.3.1 系统的运动微分方程 34
2.3.2 固有频率和主振型 35
2.3.3 两自由度系统的受迫振动 40
2.4 本章小结 45
3 橡胶悬置结构、性能与仿真 46
3.1 橡胶悬置结构 46
3.2 橡胶悬置特性 46
3.3 橡胶悬置静态特性试验与仿真 48
3.3.1 橡胶悬置静刚度试验 48
3.3.2 橡胶悬置静刚度的有限元仿真 51
3.4 橡胶悬置动态特性的测试 57
3.5 本章小结 59
4 悬置元件内部油液特性 60
4.1 悬置元件内部油液的物理性质 60
4.1.1 油液的密度 60
4.1.2 油液的黏性 60
4.1.3 压力对黏度的影响 61
4.1.4 温度对黏度的影响 62
4.1.5 油液的可压缩性 62
4.2 悬置元件内部油液的化学性质 62
4.3 惯性通道圆形管道内液体的流动 63
4.3.1 层流和紊流 63
4.3.2 圆管层流 65
4.3.3 圆管紊流 66
4.3.4 管流局部损失 68
4.4 缝隙流动 72
4.4.1 平行平板缝隙流动 73
4.4.2 环形缝隙流动 74
4.5 本章小结 76
5 液阻悬置集总参数模型 77
5.1 液阻悬置结构与工作过程 77
5.2 液阻悬置减振性能的评价指标 79
5.2.1 动刚度、滞后角和阻尼系数 79
5.2.2 力的传递率 80
5.3 惯性通道活动解耦盘式液阻悬置的集总参数模型 81
5.3.1 低频、大振幅激励下液阻悬置的动态特性 82
5.3.2 高频、小振幅激励下液阻悬置的动态特性 85
5.4 惯性通道活动解耦盘式液阻悬置的非线性模型 89
5.4.1 惯性通道内液体流动的非线性 90
5.4.2 解耦器内液体流动的非线性 92
5.5 本章小结 94
6 基于有限元的液阻悬置集总参数辨识 96
6.1 液固耦合有限元分析方法 96
6.2 液阻悬置集总参数辨识 99
6.2.1 橡胶主簧刚度与阻尼的辨识 99
6.2.2 橡胶主簧等效活塞面积的辨识 101
6.2.3 上液室体积刚度的辨识 103
6.2.4 液体流经惯性通道的惯性系数和阻尼系数的辨识 104
6.2.5 液体流经解耦器的惯性系数和阻尼系数的辨识 106
6.2.6 惯性通道横截面积的辨识 109
6.3 参数辨识结果的分析 109
6.4 本章小结 111
7 液阻悬置动力学特性分析 112
7.1 液阻悬置与橡胶悬置动态力学性能的比较 112
7.2 液阻悬置参数对其动态特性影响规律的分析 113
7.2.1 液阻悬置参数对其低频动态特性的影响规律 114
7.2.2 液阻悬置参数对其高频动态特性的影响规律 125
7.3 本章小结 133
8 悬置元件结构优化 135
8.1 结构优化算法 135
8.1.1 基于遗传神经网络的单目标结构优化方法 135
8.1.2 基于Pareto遗传算法的多目标参数优化方法 142
8.2 悬置元件结构优化实例 149
8.2.1 橡胶悬置元件的结构优化 149
8.2.2 液阻悬置结构优化 153
8.3 本章小结 159
参考文献 160
索引 171