汽車后橋直焊縫焊接專機設計（全套含CAD圖紙）

外文翻譯題目：汽車后橋直縫焊接專機設計外文題目：SENSITIVITY ANALYSIS FOR REDUCING CRITICAL RESPONSESAT THE AXLE SHAFT OF A LIGHTWEIGHT VEHICLE譯文題目：減輕輕型車后橋共振反應的靈敏度分析學 生 姓 名 ： 專 業(yè) ： 指導教師姓名： 評 閱 日 期 ： 1減輕輕型車后橋共振反應的靈敏度分析摘要共振反應是經(jīng)常發(fā)生在輕型車的耦合的扭轉梁軸（CTBA）上的一種現(xiàn)象。然而，修改車軸設計是受到很多限制的，但是懸掛系統(tǒng)必須滿足汽車轉向性能等要求。傳統(tǒng)靈敏度分析不能提供實用的共振行為信息，因為傳統(tǒng)分析只分析了標準的車輛車軸。本文提出了一種新的靈敏度分析，它是在可傳遞性比率(TRs)的基礎上建立的。這種分析不同于傳統(tǒng)分析，車輛車軸以外的其他部件也可以成為被分析對象。這種新分析方法提出的設計修改在仿真模擬結果表明：汽車后橋的振動大大減少了。新靈敏度分析方法大大減小了輕型車后橋設計的難度，車輛后橋的共振響應也可以有效地控制。關鍵詞:共振反應、靈敏度分析、傳遞函數(shù)、設計修改、多體半車模型1.簡介CTBA 是一個創(chuàng)新的懸架模型，它簡化了輕型車輛的結構減少了制造成本，并且它同時也保持了所需的模塊的功能，比如車輛原地轉向。的主要缺點 CTBA模型會產(chǎn)生共振，驅(qū)動軸經(jīng)常產(chǎn)生噪音。車軸制動時車軸頻繁的發(fā)出的 200 赫茲到 400 赫茲的噪音。 (圖一)。先前的研究的結構共振 CTBA 模型只關注粘滑運動時制動盤和墊片。最近，一些受到中斷振動路徑啟發(fā)的改進設計建議被報道?，F(xiàn)在，在汽車工程開發(fā)中已經(jīng)對幾種制動性噪聲和振動反應提出了方法和對策。模態(tài)參與因子（MPFs）已被廣泛使用，它是一個相鄰零件耦合引起的靈敏度指標。該模型的常見例子是耦合問題時的制動系統(tǒng)噪聲；此設計方法是基于 MPF 提出的。不過,MPF 方法不能被用于 CTBA 引起的共振問題，因為的噪音是不同機制引起的。關鍵部位的共振問題可以利用靈敏度分析有效解決。CTBA 的共振模型是經(jīng)常被用在復雜的結構中如在車輛懸架模塊，和敏感度分析中。這種模型能使我們能夠確定對最敏感組件進行修改。盡管不同的靈敏度分析方法存在，如有限差分分析，和半解析方法，這些方法需要準確的動態(tài)信息,如特征值和特征向量實現(xiàn)?，F(xiàn)有的分析方法的共振行為很難直接應用，因為他們需要精確的系統(tǒng)2CTBA 模塊識別特征值和特征向量。如果靈敏度分析可以只使用以執(zhí)行現(xiàn)場響應數(shù)據(jù)，可以獲得的反應準確的靈敏度結果至關重要；此外，大量時間數(shù)據(jù)將被保存。圖 1 車輛的制動噪聲的分類系統(tǒng)。本文提出了一種新的基于靈敏度分析傳遞性比率（TRS）來確定合適的部件，最小的設計變化減少部件車軸軸臨界響應。敏感性分析是通過模擬驗證一五自由度（5DOF）振動系統(tǒng)。本文提出的靈敏度分析應用于輕型車輛 CTAB 模塊。雖然 MPF 的方法確定候選部件，對它進行設計修改，但該組件可以不實際的改良。本文提出的靈敏度分析鑒定為適當?shù)慕M件改性。利用多體動力學仿真，我們證實了一個大的振動可以通過一個小的設計修改實現(xiàn)組件來減小。的靈敏度分析是基于設計最小化原則靈敏度與 TR 的大小成反比?？梢悦枋鍪褂靡粋€簡單的線性開環(huán)系統(tǒng)，它是單自由度振動路徑的一部分。如果一個小的設計改變了在節(jié)點 2，然后動態(tài)系統(tǒng)的相應可以在節(jié)點 2 和 3 上。2靈敏度的應用分析2.1 車輛的測試信號的采集一輛 1000CC500 千克的輕型車輛在現(xiàn)場試驗進行采集和分析的共振響應信號。測試車輛和傳感器，如圖 7 所示。記聲計被安裝在靠近左后輪，與車速表連接到后保險杠。加速度計被安裝在不同的點在 CTBA 和汽車制動中。CTAB 組成的軸，縱臂，和一個支架中有一個簡單的降低制造成本的結構設計。LMS 樹狀信號采集系統(tǒng)被用來獲取傳感器的信號。3圖 7 安裝在測試車輛的傳感器。圖 8 車輛組件和配置加速度計的安裝位置。據(jù)研究 CTBA 的共振反應發(fā)生在低速、高濕度和低溫。因此,汽車測試在以下條件下進行：(1) 制動盤或卡尺裝全是濕的；(2) 直到制動模塊的溫度降低到足夠小之前車輛驅(qū)動制動不采取任何行動；此外測試車輛的速度 10，20，和 30 公里/小時和三個剎車動作：沒有剎車,緩慢制動和緊急制動。測試模式表 2 所示。表 2 實驗汽車的測試模式4輛測試結果在表 3 中做了總結。關鍵響應信號很明顯當車輛速度等于或小于 10 公里/小時在相反的方向。汽車不剎車情況下速度保持 10 公里/小時下的測試環(huán)境下，半軸的垂直加速度測量如圖 9。表 3 車輛振動一代測試結果注：字母“o”和“x”表示發(fā)生與否，分別在車軸的共振。5圖 9 汽車在 10 公里/小時行駛時半軸的垂直加速度(a)有制動(b)沒有制動3.2 半軸的關鍵光譜檢測使用小波分析因為在車輛測試獲得的傳感器信號容易被來自源引擎或地面的噪聲污染，信號處理需要過濾噪音。本次實驗中離散小波變換(DWT)是用于檢測的主要頻率CTBA 模塊的共振響應的。DWT 的能力是檢測隱藏元素在嘈雜的信號，將信號分解為近似值和細節(jié)。在分析原始信號后，原始信號分解成三個層次(D1,D2,和D3)和一個近似(A3)。并對信號進行了離散分分析和傅里葉變換(DFT)。原始的頻率和 D2 信號如圖 10 所示。盡管主要峰值 330 赫茲可以識別，但另一個 190的峰值在利用 DWT 后才被發(fā)現(xiàn)。6圖 10 相關的共振反應頻率（a）沒有經(jīng)過 DWT 處理的原始信號（b）經(jīng)過 DWT 處理后的信號3.3 應用靈敏度的方法和關鍵反應問題3.3.1 使用 MPF 的靈敏度分析頻率響應函數(shù)的每個節(jié)點是通過測試車輛完整行進過程中的震動反應的。一個脈沖力施加在 CTBA(節(jié)點 1)中并對 20 個節(jié)點的加速度振動軌跡進行測量。此外對模態(tài)參數(shù)進行提取，通過執(zhí)行獨立模態(tài)分析每個組件的使用動態(tài)。除了CTAB 所有的組件有一個低 1000 赫茲的剛性模式。特別是，在后橋第三和第五彎曲模式是特別容易響應的主要頻率。計算在各組分接在 190 和 330 赫茲的頻率后。結果表明，結果表明，軸造成明顯的共振反應。然而，CTBA 的設計不可能改善共振響應，因為修改 CTBA 對行駛舒適和主要汽車功能有顯著的影響。3.3.2 新組件靈敏度分析先前的研究 CTBA 的關鍵行為模塊報道，車軸的共振行為不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定，一個相應的的制動噪聲傳播模塊。考慮到關鍵反應傳輸從 CTBA 制動模塊,兩個振動路徑假設如下：7路徑 1：軸縱臂托架丁字形板盤路徑 2：軸縱臂托架丁字形板卡尺在測量節(jié)點在圖中,較長節(jié)點的路徑選擇和一個新的振動靈敏度分析進行了190 赫茲和 330 年赫茲頻率。每個組件的計算靈敏度表 5 所示。半軸是最節(jié)點2 關鍵位置在 330 赫茲,而落后的節(jié)點手臂和支架在 190 赫茲的最大靈敏度。不同于 CTBA,縱臂和支架是合適的組件進行設計修改。3.4 使用該設計方法進行設計修改基于靈敏度分析提出的設計修改策略集中在最小的變化的組件如支架和縱臂。螺栓的數(shù)量和支架的大小會改善夾緊剛度和阻尼。此外,縱臂的厚度的增長會讓汽車結構變堅固。所提出的設計變更進行驗證是使用計算機輔助工程（CAE）為基礎的參數(shù)進行研究的。MSC Adams 是一個多體半車模型。Adams 模型的準確性增強了整合 CTBA 的靈活方式和制動盤模態(tài)分析結果。半車模型的仿真在進行的 5 公里/小時的速度沒有任何噪音。在模擬、半軸的反應追蹤中顯示了加速度的峰值。設計修改后仿真結果表明，汽車后橋共振水平峰值從 190 赫茲到 330 赫茲之間分別減少了 63%和 63%。雖然設計修改是專注于改善反應在 190 赫茲，半軸響應降低明顯在 190 年和 330 赫茲,因為修改也影響了 TR 組件在 330 赫茲。4 結論新靈敏度分析用可傳遞性比率(TRs)來識別汽車最敏感組件如支架和手臂，提出了解決汽車后橋共振反應的方法從 TR 的方法。在測試中，測試車輛主要的半軸震動頻率從 190 赫茲到 330 赫茲。擬議中的使用進行了靈敏度分析響應測量車輛測試期間同時進行 MPFs 平行分析。雖然能確定對 MPFs 提出設計修改但這部分幾乎不能被改動。提出的靈敏度分析確定了兩個可修改的組件如支架和縱臂。設計修改策略是使用半車驗證與Adams 仿真。仿真結果表明，汽車后橋共振水平峰值從 190 赫茲到 330 赫茲之間分別減少了 63%和 63%。因此,擬議中的靈敏度分析可能成為今后主要的后橋共振分析方法。8聲明這項研究是由 SNU-IAMD 和韓國教育與人力資源開發(fā)項目部支持的。此外，這項研究由 CVT 項目資助(批準號知識經(jīng)濟部的 10038467)，韓國。