高速抖动案例分析

某车高速行驶时（80-120Km/h）方向盘抖动，粗糙路面行驶时，抖动更严重。

1、对于振动问题，一般的思路是

• 如何减小载荷。

• 如何减小传递路径上的敏感度 从而减小振动。

• 如何增加阻尼，减小振动。

2、对于高速抖振

• 载荷是轮胎的不平衡力和力矩。

• 传递路径是：轮胎轮辋，悬架及衬套，底盘转向传动机构，方向盘。

• 阻尼通常加在悬架衬套，或底盘转向传动机构，或方向盘。

3、对于高速抖振

• 研究过减小载荷，但减小载荷有时需要增加成本，

或者，有时载荷是不可控的。

• 分析了传递路径上各个部件的敏感度。也分析了阻尼的效果。

4、传递路径灵敏度分析和阻尼分析

6、对于高速抖振

• 分析传递路径上各个部件的敏感度 ，以及阻尼的效果，

• 但单项参数促使振幅的变化一般在+/-10%以下。

• 最大单项振幅变化，方向盘转动惯量增加15%，振幅减小23%。但是，方向盘转动惯量增加将增加成本并引起其他振动问题。

• 研究过其他的做法，增加阻尼，等。都不是近期解决方案，并且花钱多。

• 出路在哪里？

7、经过多轮分析和试验，仍需要一个比增加阻尼，或者增加damper，更快见效更省钱的方案。经过仔细检查CAE整车悬架模态，发现前悬架的Walk模态和Tramp模态都引起方向盘的抖动，这是不正常的模态耦合！

• Walk模态 必然引起方向盘抖动。Tramp模态不应该引起方向盘抖动。

• 这可能就是该车型高速抖动的病根！

8、分析模Walk态和Tramp模态耦合的原因，发现Walk态和Tramp模态频率相隔太近，Walk模态12.2Hz和Tramp模态12.6Hz，必须将两个模态错开。

9、如何把Walk模态频率和Tramp模态频率的间隔变大？分析了轮胎尺寸，控制臂尺寸，悬架衬套刚度对Walk和Tramp模态频率的影响。

• 轮胎尺寸，控制臂尺寸对Walk模态频率有影响，但力度偏小，还不足以解决问题。

10、通过大量分析，发现控制臂后点衬套刚度对推高Walk模态频率最有效。并且发现，把Walk模态频率推高到16Hz左右可以消除模态耦合。

11、CAE通过增大前控制臂后点的衬套刚度，把悬架Walk模态推高到15.4Hz，消除了Walk和Tramp模态的耦合，解决了该车型高速抖动的现象。通过试验，验证了CAE的分析结果。

本文来自2019年第十六届汽车 NVH 控制技术国际研讨会，仅供学习参考。