Page 96 - 《应用声学》2024年第1期
P. 96

92                                                                                   2024 年 1 月


             对应的峰值特征;查看后拉杆悬置处的被动端振动,                           2 轰鸣声控制方法
             其 2 阶振动在 2400 r/min 左右存在峰值,与轰鸣声
             相对应。                                              2.1  控制方法分析
                                                                   针对1.2节中的问题,轰鸣声控制方法有:
                              ࢻ/Կ২Ꮆ       ᢼʹ
                                                                   (1) 对噪声振动源控制,降低其产生的能量。此
                              ᤉඡጇፒ
                                                               方法需要改发动机结构及其控制方式,且悬置隔振
                ԧ                                     ᣅ        率满足要求,此方法实现较为困难。
                ү             ଆඡጇፒ                    Პ
                ఻                                     ܦ
                                                                   (2) 模态错频或加吸振器。将副车架的模态提
                      ᯶үӧᣉ     ᣁՔᓬ     ২౶     ᢼʹ
                                                               高,以避开共振频率,需要增加副车架的质量,不利
                     Ցઢీ২Ꮆ     Ҟᢼ౶   Ҟᢼ౶ᛮݓ    ᢼʹ               于轻量化和油耗。对于加吸振器,由于是 Z 向刚体
                                                               模态,且副车架无合适位置,此方法不执行。
                         图 2  轰鸣声主要传递路径
                                                                   (3) 对传递路径进行控制。副车架与车声为柔
               Fig. 2 The main transmission path of the boom-
                                                               性连接,通过改变连接点的导纳与隔振率,使传递的
               ing nosie
                                                               能量减小,达到控制轰鸣的效果。
                 后拉杆悬置与副车架相连,副车架通过衬套与
             车体柔性连接。在整车装配状态下,对副车架进行                            2.2  基于传递路径分析的轰鸣声控制方法
             模态测试,其存在83 Hz的Z 向平动刚体模态(方向
                                                                   通过减小从副车架传递到车身的振动能量,提
             为整车坐标系方向,X 向为从车头指向车尾,Z 向
                                                               高柔性连接的导纳,使得耦合力在轰鸣声转速段降
             为垂直向上,根据右手螺旋定则确定 Y 向),振型如
                                                               低,从而达到控制轰鸣声效果。
             图 3 所示。在副车架上增加10 kg 质量块,主观评价
                                                                   结合操稳、舒适性以及成本等综合考虑,针对
             轰鸣声改善明显。因此,此次的轰鸣声是由于发动
                                                               副车架与车身连接的橡胶衬套进行优化,以隔振率
             机激励通过悬置传递到副车架,引起副车架振动,振
                                                               和导纳为目标,以衬套橡胶结构和刚度为变量,分
             动传递到车身引发。
                                                               别对前后衬套进行优化迭代设计,最终确定方案为:
                                                               增加橡胶衬套的下翻边,翻边衬套直径增大 3 mm,
                                                               前衬套橡胶高度增加 0.5 mm;后衬套的橡胶高度
                                                               增加 0.15 mm,翻边衬套直径增大 3 mm;并在橡胶
                                                               中部增加 1 mm 的圆槽,优化结果如表 1 所示,在
                                                               改动橡胶衬套后,在与衬套相连的支撑盘上安装点
                                                               做相应整改。原状态衬套橡胶硬度为 50 邵氏硬度,
                                                               将其增大至 60 邵氏硬度,前衬套的轴向刚度增大
                       图 3  整车状态下的副车架模态                        4000 N/mm,后衬套的轴向刚度增大 8000 N/mm。
               Fig. 3 The sub -frame modal in the vehicle state  增大橡胶衬套硬度的同时增加了汽车的操稳性,如

                                                  表 1  副车架衬套结构优化
                                Table 1 Optimization of the bushing structure of framework
                            原状态                优化后                      原状态                 优化后
                      4                  4                       4.5                 4.5
                                    3                    3                      3
                                                                                             φ57
                            φ52                 φ55                      φ54                 φ57     2.45
                  前                                     2     后
                                   2                                           2                    2
                  衬                                           衬
                                     55                   55.5                    57.85                 58
                  套                                           套
                                                 φ55
                             φ38                         3                            4.5
                                         4                                                          2.45
                      轴向刚度:2000 N/mm      轴向刚度:6000 N/mm          轴向刚度:2000 N/mm      轴向刚度:10000 N/mm
                        橡胶硬度:50 HA          橡胶硬度:60 HA              橡胶硬度:50 HA           橡胶硬度:60 HA
   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100   101