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动力总成悬置分析的一些基本认识

9月前浏览328

             
           
来源:网络          
         
动力总成悬置据了解大部分设计公司将其划入底盘范畴,作为悬置设计前的分析需要进行工况的设定,一般而言目前国内主流的是根据早期通用GM流传出的28工况标准去设定,详细可查询GMW14116该标准,如下图所示          

         
根据以上文件文件一般设定一下工况          
         
         
               
 工况设定完成后根据搭建的MBS模型(大部分主机厂均采用adams软件,该软件采用面向结构的方式进行建模,因为比较直观因此得到大部分人的喜欢,关于软件的使用心得以后有机会探讨,当然不排除有部分主机厂采用一些一维方式建模),其实说到动力总成悬置参数设计还涉及到发动机解耦的问题,这个没有深入研究过,在此不讨论,认为该项步骤已完成。          
         
         
这里想起之前有通过非正规渠道看过菲亚特悬置设计的标准,那份标准从全局上考虑了整体的设计流程,根据不同的阶段规定了不同的设计目标和制定了详细流程,大体的设计流程如下          
         
各个阶段考虑的问题十分详细,还根据各阶段自定义了许多内部使用的专业软件,并采用不同的计算工具算法详细的概述了悬置设计的总体流程,并通过后期的试验等一系列的验证完成每一款动力总成匹配的悬置开发。后期有时间会展开讨论,看看别人是怎么做设计的。          
         
目前采用动力总成的MBS模型主要输出各个悬置的受力情况,通过受力情况个人认为扭矩对悬置设计的影响比较大,尤其是在启动,弹射起步、变速度无法向外输出扭矩等情况下,悬置的受力呈现出指数式的上升。在设计工程师看来悬置的设计必须满足每种工况输出的受力的最大值,姑且不论方式是否正确,但必须得保证悬置设计的安全性,这是非常重要的。            
         
         
在受力问题上通常结合有限元软件进行强度,刚度的分析,通过拓扑结构优化等,不断的改进形状,布置结构等,在这块的变量和需要考虑的问题非常多,需要统筹兼顾,有时细思觉恐,会陷入死循环,有的时候觉得能用就行了,思考太多也设计不出很好的悬置,至于先进的液压悬置,主动控制悬置,那都是赤果果的成本,技术时间费用上的投入堆积出来的。天天被逼着去重复各种项目上的事情如何会有时间停下来思考需要的新技术,也是攻城狮们面临的挑战!扯远了,总归输出的受力数据是给到有限元分析计算判断设计是否合理的。          
         
MBS模型除了输出受力计算外,还得附加输出动力总成的位置变化,这里想起有篇论文是值得借鉴的,对于如何去满足发动机舱狭小空间内的合理布置这都是非常考验整车布置工程师的水平的,就行印刷电路板的布线攻城狮,全局观太TM重要了。相关包络计算可参考上海交大论文~汽车动力总成动态工况分析及结果应用_尹鹏和。          
         
他提出两项准则:          
1、不允许动力总成在各向的线位移超过15mm          
2、认为动力总成在三个轴向偏离初始位置的夹角不应超过3deg          
这个准则个主机长根据自身供应商水平可自行调整,但是否有更加详细的设计准则目前为止没见到过,望有该方面相关的攻城狮提供相关资料。          
在此顺便提到一个欧拉角坐标系的问题,这个十分有趣。之前自己有犯过一些低级的错误。          
以下为引用:          
欧拉角法的核心思想是:一个坐标系可以用另一个参考坐标系的三次空间旋转来表达。          
旋转坐标系的方法又有两种:一种是依次旋转三个不同的坐标轴;另一种是相邻两次旋转不同的坐标轴。          
第一种旋转方法称之为Tait–Bryanangles(可选顺序有x-y-z,y-z-x,z-x-y,x-z-y, z-y-x, y-x-z);          
第二种旋转方法称之为Euler angles(可选顺序有z-x-z,x-y-x, y-z-y,z-y-z,x-z-x, y-x-y)。          
另外还有两个概念,外在旋转(extrinsic rotations)和内在旋转(intrinsicrotations)。          
         
其实根据输出的欧拉坐标可以很轻松的获得动力总成的空间位置。对于欧拉321,313、、、等坐标系的换算是个非常有用的技能          

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来源:汽车NVH云讲堂
电路通用汽车控制试验
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首次发布时间:2023-06-07
最近编辑:9月前
吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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