减振器中液阻悬置节流盘结构分析建模

论文总字数：26193字

摘 要

本文是利用有限元分析软件Abaqus独立完成前期模型建立、网格划分和后处理等所有过程的，从尝试建立液阻悬置的二维模型开始入手，到简化液阻悬置的三维简化模型的最终建立，在Abaqus中成功利用耦合的欧拉-拉格朗日方法（CEL方法）实现了对液阻悬置的流固耦合分析，准确地模拟了实际工况下液阻悬置中流体的运动。最后完成了对简化的液阻悬置模型和简化的节流盘式液阻悬置模型的静力学分析和动力学分析，获得了液阻悬置的静刚度、不同频率振动信号激励下的动刚度对比和力的传递率，通过对比，对节流盘的作用有了一定的建模分析结果。

最后，通过对是否带有节流盘结构的简化液阻悬置的建模分析结果进行对比，对液阻悬置和节流盘结构的设计和优化提供了一些参考建议和大胆猜想。

关键词： 液阻悬置；建模分析；流固耦合；CEL方法；节流盘。

Modeling analysis of the throttle plate in the hydraulic mount of a isolator

02009419 Zhang Hai

Supervised by Zhang Jianrun

Abstract: The main research purpose of this article is, under the deep understanding of the structure and working principle of the three generation hydraulic mounts, to simplify the complicated hydraulic mount, and just keep some important parts such as rubber main spring, basement membrane, fixed support and silicone oil, and finally modeling the simplified hydraulic mount and doing some static and dynamic analysis. In addition, it is also to provide the reference for those doing some research about modeling hydraulic mount by Abaqus and solving some nonlinear problems including fluid-solid coupling analysis.

This research just uses the FEA software Abaqus to finish all the process including modeling, meshing and post-processing. From the trying of modeling 2D hydraulic mount to the final model of the 3D hydraulic mount, and succeeded in using coupled Euler-Lagrange method to finish the fluid-solid coupling analysis, which accurately simulates the motion of the fluid in real condition. Finally I accomplished the static and dynamic analysis of the mount model, and acquired the static stiffness, the dynamic stiffness of different frequency and the transmissibility of forces. Through comparison, I achieved some modeling analysis results of the function of the throttle plate.

In addition, through the comparison of the modeling analysis results of the simplified hydraulic mount, whether it has a throttle plate or not, I raise some advice and bold guess of the design and optimization of the hydraulic mount and throttle plate.

Key words: hydraulic mount; modeling analysis; fluid-solid coupling; Coupled Euler-Lagrange method; throttle plate.

目 录

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 悬置系统的发展现状 1

1.2.1悬置发展历程 1

1.2.2国内发展现状 2

1.2.3国外发展状况 2

1.3 三代液阻悬置的结构和特性 4

1.4 本课题的目的和意义 4

第二章 有限元分析方法 6

2.1有限元分析的概念和基本原理 6

2.2 有限元分析的应用 6

2.3 有限元分析软件Abaqus简介 7

2.3.1 有限元软件简介 7

2.3.2 Abaqus简介 7

2.4 运用有限元分析软件的一般分析过程 8

第三章 建立液阻悬置的有限元模型 10

3.1 建立液阻悬置的二维模型 10

3.2 流固耦合分析的原理和实现 13

3.2.1 流固耦合分析的原理 13

3.2.2 Abaqus中对流固耦合分析方法的实现 14

3.3 建立液阻悬置的三维模型 16

3.4 建立简化液阻悬置的三维模型 17

3.4.1载荷和边界条件 18

3.4.2网格划分 19

3.4.3 CEL方法在本课题中的实现 20

3.5 建立带有节流盘结构的简化液阻悬置的三维模型 20

4.1 液阻悬置的特性评价指标 22

4.1.1静态特性 22

4.1.2动态特性 22

4.2 静力学分析 22

4.3 动力学分析 24

第五章 对有限元模型进行优化分析 31

5.1节流盘结构的原理和意义 31

5.2对是否有节流盘结构的液阻悬置的动态特性的对比分析 31

5.3对节流盘结构的优化猜想 37

第六章 结果与感想 39

致 谢 40

参考文献： 41

第一章 绪 论

1.1 引言

众所周知，乘坐舒适性是汽车尤其是乘用车的主要性能指标之一。汽车产生的振动和噪声不仅会造成发动机及车辆零部件的损坏，对环境造成污染，同时会使驾乘人员感到疲劳，因此在设计车辆时必须进行有效的隔振，将驾乘空间内的振动和噪声降至人体可接受的水平。然而，汽车产生的振动中的很大一部分是由动力总成系统产生并经由悬置系统传递到车身，再通过与车身连接的座椅等部件传递给驾乘人员，所以，通过对悬置系统的设计和匹配可以有效地减少汽车的振动和噪声，使得驾乘人员免受发动机产生的振动和噪声的干扰，改善乘坐舒适性。

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