侯建偉

【摘 要】 節(jié)流盤(pán)液阻懸置動(dòng)力總成是動(dòng)力總成與車(chē)身或者車(chē)架間的主要減振動(dòng)裝置，對(duì)有效降低整車(chē)的振動(dòng)及噪聲，改善汽車(chē)的乘坐舒適性起到關(guān)鍵性的作用。本文利用力—位移試驗(yàn)法在MTS810彈性體電液振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行了靜、動(dòng)特性試驗(yàn)，解釋節(jié)流盤(pán)液阻懸置的減振機(jī)理。

【關(guān)鍵詞】 動(dòng)力總成 液阻懸置 動(dòng)剛度 滯后角

1 液阻懸置靜、動(dòng)特性試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)方法：通過(guò)“力—位移試驗(yàn)法”對(duì)彈性隔振元件動(dòng)特性進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)力傳感器布置方式不同又可分為原點(diǎn)動(dòng)特性法和跨點(diǎn)動(dòng)特性法。在相同的試驗(yàn)條件下，兩種方法的試驗(yàn)測(cè)試值無(wú)太大差別。本次試驗(yàn)采用跨點(diǎn)動(dòng)特性法進(jìn)行測(cè)試。

（2）弦信號(hào)由測(cè)試系統(tǒng)主控制柜發(fā)出。系統(tǒng)采集力傳感器信號(hào)，信號(hào)經(jīng)處理后，即可獲得測(cè)試元件的變形滯后回線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與圖形經(jīng)計(jì)算分析處理后即可得到測(cè)試元件的動(dòng)剛度和滯后角。

（3）液阻懸置靜特性測(cè)試：在靜特性試驗(yàn)前，要在節(jié)流盤(pán)液阻懸置重復(fù)進(jìn)行三次預(yù)加、卸載試驗(yàn)，載荷范圍從0～1000N，懸置元件的變形應(yīng)均勻，其速度不大于10mm/min。1）在垂直方向給試件從0～1000N試加、卸載三次；2）正式試驗(yàn)開(kāi)始，當(dāng)加載至700N、800N、900N、1000N、1100N、1200N、1300N、1400N、1500N、1600N所產(chǎn)生的位移量分別為3.00 mm、4.50 mm、4.50 mm、5.50 mm、6.30 mm、6.60 mm、7.00 mm、7.40 mm、7.54 mm、7.63 mm。

（4）液阻懸置動(dòng)特性測(cè)試：首先要確保液阻懸置機(jī)構(gòu)施加的激勵(lì)頻率相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的激振頻率，才能在試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)控制裝置模擬其實(shí)際工作狀態(tài)，才能得到較為真實(shí)的動(dòng)特性指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及隔振分析研究表明，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)往復(fù)性和周期性循環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的顯著特點(diǎn)，由于往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的擾動(dòng)力和力矩而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。且二階往復(fù)慣性力是激發(fā)振動(dòng)的主要原因，對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，激勵(lì)主頻是其曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的二倍，即公式成立：f=ni/2×60，i——發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)；n——發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速；f——激勵(lì)主頻率。目前國(guó)產(chǎn)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速一般在700rpm左右，由公式計(jì)算得，其怠速時(shí)振動(dòng)激勵(lì)主頻為 23.3Hz。這是試驗(yàn)過(guò)程中激發(fā)控制裝置作用的頻率特征點(diǎn)。

動(dòng)特性試驗(yàn)測(cè)試前，在懸置元件垂直方向上施加預(yù)載350N、頻率10Hz的正弦激勵(lì)進(jìn)行激振。然后按照表1-1所示步驟進(jìn)行以下試驗(yàn)：

靜特性結(jié)果分析：由靜特性試驗(yàn)結(jié)果可知，液阻懸置在垂直方向700～1400N范圍內(nèi)的靜剛度成線(xiàn)性，變化不大，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起到支撐作用，表明：此時(shí)節(jié)流盤(pán)和液體阻尼機(jī)構(gòu)的存在，對(duì)靜態(tài)特性基本沒(méi)有影響。然而，當(dāng)壓力大于1400N時(shí)，節(jié)流盤(pán)液阻懸置的靜剛度明顯增加。表明：當(dāng)壓力到達(dá)一定數(shù)值后，液體阻尼機(jī)構(gòu)的存在使得其表現(xiàn)出靜剛度明顯增加的非線(xiàn)性特性。分析原因可能是節(jié)流盤(pán)液阻懸置受到壓力過(guò)大而造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)柔性接觸。

（5）動(dòng)特性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析：節(jié)流盤(pán)液阻懸置力與位移循環(huán)形成的遲滯回線(xiàn)，遲滯回線(xiàn)所圍圖形面積表示懸置內(nèi)部液體阻尼所消耗的功，即節(jié)流盤(pán)液阻懸置一周內(nèi)消耗的能量。計(jì)算公式如下：

（1-1）

（1-2）

（1-3）

（1-4）

式中，——?jiǎng)觿偠龋弧騽?dòng)剛度；——正交動(dòng)剛度；φ——阻尼滯后角。

試驗(yàn)曲線(xiàn)如圖1-2為預(yù)載350N、振幅0.5mm、激勵(lì)頻率以5Hz正弦激勵(lì)下液阻懸置的動(dòng)特性試驗(yàn)分析結(jié)果。由圖1-2液阻懸置的低頻滯后環(huán)和高頻滯后環(huán)，可以擬合出低、高頻的動(dòng)剛度與滯后角曲線(xiàn)。

2 結(jié)語(yǔ)

本文章闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)液阻懸置靜、動(dòng)特性的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)原理，同時(shí)對(duì)轎車(chē)使用的節(jié)流盤(pán)式液阻懸置的高低頻段靜、動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，并深入分析了試驗(yàn)結(jié)果，為了解并驗(yàn)證了節(jié)流盤(pán)式懸置的工作原理及其靜、動(dòng)特性，為液阻懸置的開(kāi)發(fā)研究提供了試驗(yàn)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王利榮，魏部炳.汽車(chē)動(dòng)力總成液阻型橡膠隔振器的研究發(fā)展[J].汽車(chē)工程，2001，23（5）：121-126.

[2]梁天也，史文庫(kù)，唐明祥.發(fā)動(dòng)機(jī)懸置研究綜述[J].噪聲與振動(dòng)控制，2007（1）：6-9.endprint

【摘 要】 節(jié)流盤(pán)液阻懸置動(dòng)力總成是動(dòng)力總成與車(chē)身或者車(chē)架間的主要減振動(dòng)裝置，對(duì)有效降低整車(chē)的振動(dòng)及噪聲，改善汽車(chē)的乘坐舒適性起到關(guān)鍵性的作用。本文利用力—位移試驗(yàn)法在MTS810彈性體電液振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行了靜、動(dòng)特性試驗(yàn)，解釋節(jié)流盤(pán)液阻懸置的減振機(jī)理。

【關(guān)鍵詞】 動(dòng)力總成 液阻懸置 動(dòng)剛度 滯后角

1 液阻懸置靜、動(dòng)特性試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)方法：通過(guò)“力—位移試驗(yàn)法”對(duì)彈性隔振元件動(dòng)特性進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)力傳感器布置方式不同又可分為原點(diǎn)動(dòng)特性法和跨點(diǎn)動(dòng)特性法。在相同的試驗(yàn)條件下，兩種方法的試驗(yàn)測(cè)試值無(wú)太大差別。本次試驗(yàn)采用跨點(diǎn)動(dòng)特性法進(jìn)行測(cè)試。

（2）弦信號(hào)由測(cè)試系統(tǒng)主控制柜發(fā)出。系統(tǒng)采集力傳感器信號(hào)，信號(hào)經(jīng)處理后，即可獲得測(cè)試元件的變形滯后回線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與圖形經(jīng)計(jì)算分析處理后即可得到測(cè)試元件的動(dòng)剛度和滯后角。

（3）液阻懸置靜特性測(cè)試：在靜特性試驗(yàn)前，要在節(jié)流盤(pán)液阻懸置重復(fù)進(jìn)行三次預(yù)加、卸載試驗(yàn)，載荷范圍從0～1000N，懸置元件的變形應(yīng)均勻，其速度不大于10mm/min。1）在垂直方向給試件從0～1000N試加、卸載三次；2）正式試驗(yàn)開(kāi)始，當(dāng)加載至700N、800N、900N、1000N、1100N、1200N、1300N、1400N、1500N、1600N所產(chǎn)生的位移量分別為3.00 mm、4.50 mm、4.50 mm、5.50 mm、6.30 mm、6.60 mm、7.00 mm、7.40 mm、7.54 mm、7.63 mm。

（4）液阻懸置動(dòng)特性測(cè)試：首先要確保液阻懸置機(jī)構(gòu)施加的激勵(lì)頻率相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的激振頻率，才能在試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)控制裝置模擬其實(shí)際工作狀態(tài)，才能得到較為真實(shí)的動(dòng)特性指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及隔振分析研究表明，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)往復(fù)性和周期性循環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的顯著特點(diǎn)，由于往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的擾動(dòng)力和力矩而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。且二階往復(fù)慣性力是激發(fā)振動(dòng)的主要原因，對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，激勵(lì)主頻是其曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的二倍，即公式成立：f=ni/2×60，i——發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)；n——發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速；f——激勵(lì)主頻率。目前國(guó)產(chǎn)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速一般在700rpm左右，由公式計(jì)算得，其怠速時(shí)振動(dòng)激勵(lì)主頻為 23.3Hz。這是試驗(yàn)過(guò)程中激發(fā)控制裝置作用的頻率特征點(diǎn)。

動(dòng)特性試驗(yàn)測(cè)試前，在懸置元件垂直方向上施加預(yù)載350N、頻率10Hz的正弦激勵(lì)進(jìn)行激振。然后按照表1-1所示步驟進(jìn)行以下試驗(yàn)：

靜特性結(jié)果分析：由靜特性試驗(yàn)結(jié)果可知，液阻懸置在垂直方向700～1400N范圍內(nèi)的靜剛度成線(xiàn)性，變化不大，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起到支撐作用，表明：此時(shí)節(jié)流盤(pán)和液體阻尼機(jī)構(gòu)的存在，對(duì)靜態(tài)特性基本沒(méi)有影響。然而，當(dāng)壓力大于1400N時(shí)，節(jié)流盤(pán)液阻懸置的靜剛度明顯增加。表明：當(dāng)壓力到達(dá)一定數(shù)值后，液體阻尼機(jī)構(gòu)的存在使得其表現(xiàn)出靜剛度明顯增加的非線(xiàn)性特性。分析原因可能是節(jié)流盤(pán)液阻懸置受到壓力過(guò)大而造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)柔性接觸。

（5）動(dòng)特性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析：節(jié)流盤(pán)液阻懸置力與位移循環(huán)形成的遲滯回線(xiàn)，遲滯回線(xiàn)所圍圖形面積表示懸置內(nèi)部液體阻尼所消耗的功，即節(jié)流盤(pán)液阻懸置一周內(nèi)消耗的能量。計(jì)算公式如下：

（1-1）

（1-2）

（1-3）

（1-4）

式中，——?jiǎng)觿偠?；——同向?dòng)剛度；——正交動(dòng)剛度；φ——阻尼滯后角。

試驗(yàn)曲線(xiàn)如圖1-2為預(yù)載350N、振幅0.5mm、激勵(lì)頻率以5Hz正弦激勵(lì)下液阻懸置的動(dòng)特性試驗(yàn)分析結(jié)果。由圖1-2液阻懸置的低頻滯后環(huán)和高頻滯后環(huán)，可以擬合出低、高頻的動(dòng)剛度與滯后角曲線(xiàn)。

2 結(jié)語(yǔ)

本文章闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)液阻懸置靜、動(dòng)特性的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)原理，同時(shí)對(duì)轎車(chē)使用的節(jié)流盤(pán)式液阻懸置的高低頻段靜、動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，并深入分析了試驗(yàn)結(jié)果，為了解并驗(yàn)證了節(jié)流盤(pán)式懸置的工作原理及其靜、動(dòng)特性，為液阻懸置的開(kāi)發(fā)研究提供了試驗(yàn)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王利榮，魏部炳.汽車(chē)動(dòng)力總成液阻型橡膠隔振器的研究發(fā)展[J].汽車(chē)工程，2001，23（5）：121-126.

[2]梁天也，史文庫(kù)，唐明祥.發(fā)動(dòng)機(jī)懸置研究綜述[J].噪聲與振動(dòng)控制，2007（1）：6-9.endprint

【摘 要】 節(jié)流盤(pán)液阻懸置動(dòng)力總成是動(dòng)力總成與車(chē)身或者車(chē)架間的主要減振動(dòng)裝置，對(duì)有效降低整車(chē)的振動(dòng)及噪聲，改善汽車(chē)的乘坐舒適性起到關(guān)鍵性的作用。本文利用力—位移試驗(yàn)法在MTS810彈性體電液振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行了靜、動(dòng)特性試驗(yàn)，解釋節(jié)流盤(pán)液阻懸置的減振機(jī)理。

【關(guān)鍵詞】 動(dòng)力總成 液阻懸置 動(dòng)剛度 滯后角

1 液阻懸置靜、動(dòng)特性試驗(yàn)

（1）試驗(yàn)方法：通過(guò)“力—位移試驗(yàn)法”對(duì)彈性隔振元件動(dòng)特性進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)力傳感器布置方式不同又可分為原點(diǎn)動(dòng)特性法和跨點(diǎn)動(dòng)特性法。在相同的試驗(yàn)條件下，兩種方法的試驗(yàn)測(cè)試值無(wú)太大差別。本次試驗(yàn)采用跨點(diǎn)動(dòng)特性法進(jìn)行測(cè)試。

（2）弦信號(hào)由測(cè)試系統(tǒng)主控制柜發(fā)出。系統(tǒng)采集力傳感器信號(hào)，信號(hào)經(jīng)處理后，即可獲得測(cè)試元件的變形滯后回線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與圖形經(jīng)計(jì)算分析處理后即可得到測(cè)試元件的動(dòng)剛度和滯后角。

（3）液阻懸置靜特性測(cè)試：在靜特性試驗(yàn)前，要在節(jié)流盤(pán)液阻懸置重復(fù)進(jìn)行三次預(yù)加、卸載試驗(yàn)，載荷范圍從0～1000N，懸置元件的變形應(yīng)均勻，其速度不大于10mm/min。1）在垂直方向給試件從0～1000N試加、卸載三次；2）正式試驗(yàn)開(kāi)始，當(dāng)加載至700N、800N、900N、1000N、1100N、1200N、1300N、1400N、1500N、1600N所產(chǎn)生的位移量分別為3.00 mm、4.50 mm、4.50 mm、5.50 mm、6.30 mm、6.60 mm、7.00 mm、7.40 mm、7.54 mm、7.63 mm。

（4）液阻懸置動(dòng)特性測(cè)試：首先要確保液阻懸置機(jī)構(gòu)施加的激勵(lì)頻率相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的激振頻率，才能在試驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)調(diào)節(jié)控制裝置模擬其實(shí)際工作狀態(tài)，才能得到較為真實(shí)的動(dòng)特性指標(biāo)。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)及隔振分析研究表明，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)往復(fù)性和周期性循環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的顯著特點(diǎn)，由于往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的擾動(dòng)力和力矩而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)。且二階往復(fù)慣性力是激發(fā)振動(dòng)的主要原因，對(duì)于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，激勵(lì)主頻是其曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)頻率的二倍，即公式成立：f=ni/2×60，i——發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)；n——發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速；f——激勵(lì)主頻率。目前國(guó)產(chǎn)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速一般在700rpm左右，由公式計(jì)算得，其怠速時(shí)振動(dòng)激勵(lì)主頻為 23.3Hz。這是試驗(yàn)過(guò)程中激發(fā)控制裝置作用的頻率特征點(diǎn)。

動(dòng)特性試驗(yàn)測(cè)試前，在懸置元件垂直方向上施加預(yù)載350N、頻率10Hz的正弦激勵(lì)進(jìn)行激振。然后按照表1-1所示步驟進(jìn)行以下試驗(yàn)：

靜特性結(jié)果分析：由靜特性試驗(yàn)結(jié)果可知，液阻懸置在垂直方向700～1400N范圍內(nèi)的靜剛度成線(xiàn)性，變化不大，可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起到支撐作用，表明：此時(shí)節(jié)流盤(pán)和液體阻尼機(jī)構(gòu)的存在，對(duì)靜態(tài)特性基本沒(méi)有影響。然而，當(dāng)壓力大于1400N時(shí)，節(jié)流盤(pán)液阻懸置的靜剛度明顯增加。表明：當(dāng)壓力到達(dá)一定數(shù)值后，液體阻尼機(jī)構(gòu)的存在使得其表現(xiàn)出靜剛度明顯增加的非線(xiàn)性特性。分析原因可能是節(jié)流盤(pán)液阻懸置受到壓力過(guò)大而造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)柔性接觸。

（5）動(dòng)特性數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析：節(jié)流盤(pán)液阻懸置力與位移循環(huán)形成的遲滯回線(xiàn)，遲滯回線(xiàn)所圍圖形面積表示懸置內(nèi)部液體阻尼所消耗的功，即節(jié)流盤(pán)液阻懸置一周內(nèi)消耗的能量。計(jì)算公式如下：

（1-1）

（1-2）

（1-3）

（1-4）

式中，——?jiǎng)觿偠?；——同向?dòng)剛度；——正交動(dòng)剛度；φ——阻尼滯后角。

試驗(yàn)曲線(xiàn)如圖1-2為預(yù)載350N、振幅0.5mm、激勵(lì)頻率以5Hz正弦激勵(lì)下液阻懸置的動(dòng)特性試驗(yàn)分析結(jié)果。由圖1-2液阻懸置的低頻滯后環(huán)和高頻滯后環(huán)，可以擬合出低、高頻的動(dòng)剛度與滯后角曲線(xiàn)。

2 結(jié)語(yǔ)

本文章闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)液阻懸置靜、動(dòng)特性的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)原理，同時(shí)對(duì)轎車(chē)使用的節(jié)流盤(pán)式液阻懸置的高低頻段靜、動(dòng)特性進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試，并深入分析了試驗(yàn)結(jié)果，為了解并驗(yàn)證了節(jié)流盤(pán)式懸置的工作原理及其靜、動(dòng)特性，為液阻懸置的開(kāi)發(fā)研究提供了試驗(yàn)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王利榮，魏部炳.汽車(chē)動(dòng)力總成液阻型橡膠隔振器的研究發(fā)展[J].汽車(chē)工程，2001，23（5）：121-126.

[2]梁天也，史文庫(kù)，唐明祥.發(fā)動(dòng)機(jī)懸置研究綜述[J].噪聲與振動(dòng)控制，2007（1）：6-9.endprint