机械工程师
MECHANICAL ENGINEER
网址：www.jxgcs 电邮：hrbengineer@163 圆园员8年第6期
王林龙，陆静，王宇翔
（广西科技大学汽车与交通学院广西汽车零部件与整车技术重点实验室，广西柳州545006）
摘要：
借助H y p e r me s h 得到了系统的有限元模型。对模型运用N a s t r a n 进行传递力谐响应分析，由分析可知传递力超出工程范围，不符合要求。通过正交试验设计的方法对橡胶吊耳Z 方向的刚度进行优化，来减小吊钩传递到车身的传递力；以整个系统的约束模态频率和激励频率耦合最小为优化目标得到各吊耳最优刚度值；最后通过优化前后吊钩的传递力对比分析，验证了优化的有效性。 关键词：
排气系统；吊钩传递力；吊耳刚度；正交试验设计中图分类号:U 464.134
文献标志码:A 文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园员8）06原园045原园3
Optimal Design of Rubber Lifting Lug for Exhaust System of a Vehicle
WANG Linlong,
蒸纱LU Jing,
张家港突发聚集性疫情
WANG Yuxiang
（Guangxi Key Laboratory of Automotive Components and Vehicle Technology,College of Automobile and Transportation,Guangxi University of
Science and Technology,Liuzhou 545006,China ）
Abstract:The finite element model of the system is obtained using Hypermesh.Nastran is used to analyze the harmonic
response of the model.The analysis shows that the transfer force is beyond the scope of the project
and does not meet the requirements.In this paper,the stiffness of the rubber lifting lug Z direction is optimized by the orthogonal design test to reduce the transmission force of the hook to the vehicle body.The optimal stiffness of each lug is obtained by minimizing the coupling between the modal frequency and the excitation frequency of the whole system.Finally,the effectiveness of
the optimization is verified by comparing the transfer force between the front and rear hook.Keywords:exhaust system;hook transmission force;lifting lug stiffness;orthogonal test design
桂系演义0引言
降低排气系统的振动是降低整车振动的重要方法。
传递力直接影响了排气系统传递给车身的振动大小。近年来国内外学者对排气系统动力学特性分析和静力学等展开研究[1-4]。上官文斌、黄志等[5]通过对吊钩刚度的优化改善，车身底板的振动加速度下降明显。本文基于正交试验的思想，对传递力进行研究，通过选出Z 向刚度为主要因素，列出了具有代表性的试验。以整个系统的约束模态频率和激励频率耦合最小优化函数，优化得到吊耳刚度，最终实现振动特性的优化。1
有限元分析
所研究的排气系统大部分结构为薄管壁结构，吊钩为实体结构，所以建模时薄壁结构主要采用了壳单元，吊钩采用六面体单元[6-10]。动力总成由赋予质量和转动惯量的CONM2单元模拟，动力悬置由CBUSH 弹性单元模拟，吊耳用
对有限元模型进行谐响应分析，在动力总成质心施加20~200Hz 频率范围，方向绕Y 轴，大小为100N/m 的转矩激励。发动机悬置和吊钩连接处进行全约束，取各吊耳Z 向刚度为10N/mm ，由Nastran 求解出各吊钩Z 向传递力，提取出各频率范围各吊钩传递力曲线峰值，如表1所示。
漂亮女人电影下载由相关研究表明[11-12]，当吊钩与车身之间传递力大于
10N 时，表明发动机的振动在经排气系统悬置的传递中衰减较小，由表2可知，3号和5号吊钩传递力大于10N ，2
号吊钩也十分接近10N 。2
半导体学报吊耳刚度优化
由有限元分析得到传递力偏大振动衰减小，容易造
成疲劳破坏。对于这些问题选择通过正交试验优化吊耳Z 向刚度来解决。根据实验的因素和水平来选
择正交表，通常要求正交表选择的列数应不小于因素的个数，同时保证合适的试验次数，以提高试验效率[13-15]。本文研究中试验因素为5个橡胶吊耳Z 向刚度，设计水平为：6N/mm ，8N/mm ，10N/mm ，12N/mm ，14N/mm 。因此本文选择做25次试验的L 25（56
）正交表，如表2所示。
根据谐响应分析，按照各个试验中各吊耳刚度水平
修改有限元模型中吊耳的刚度，即吊耳弹性单元CBUSH 的参数，导入Nastran 计算，记录每次试验的吊钩传递力峰值，如表3所示。
图1排气系统及动力总成有限元模型
表1
各吊钩传递力峰值
N
1号吊钩2号吊钩3号吊钩4号吊钩5号吊钩9.403长征胜利的意义
9.792
11.211
7.115
11.217
45
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