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电动汽车驱动系统振动建模与分析
| 论文题名： | 电动汽车驱动系统振动建模与分析 |
| 关键词： | 电动汽车;电驱动系统;万向节;弯扭-垂向耦合;动力吸振器 |
| 摘要： | 随着汽车产业的进一步发展，电动汽车成为众多汽车厂商的重点发展对象之一。电动汽车中电机的动力输出特性与传统燃油车不同，同时由于发动机的遮蔽效应消失，其振动与噪声问题更加突出。市面上商用车主要车型为电机直驱下前置后驱车，其较为常见的NVH问题有起步时的扭矩突变与传动系间隙存在导致的瞬态冲击和低频振动，以及十字万向节和传动轴质量偏心带来的传动轴振动问题，所以研究电动汽车传动系统的振动与噪声问题以及其主要影响因素存在着必要性。本文以电动汽车为研究对象，基于机械振动理论，数值计算与仿真技术，针对电动汽车驱动系统进行建模与振动分析，并针对后桥俯仰振动设计动力吸振器进行减振。 首先，以某型电机直驱下前置后驱布置的商用车的传动系统为研究对象，建立了综合考虑电机转矩波动-万向节传递特性-传动轴弯曲振动-扭转振动-轮胎模型的弯-扭耦合振动模型，并对模型进行固有特性分析，提出舒适性和结构可靠性两个评价指标。 其次，针对间隙系统中状态切换点的精确寻找提出了新的找点函数和方法，对含间隙的分段系统数值计算方法进行了优化，提升了计算精度，并借助单自由度系统进行了验证。借助上述数值计算方法对弯-扭耦合振动模型在匀速工况以及加速工况的系统振动响应进行了计算分析，重点分析了系统关键参数对系统振动评价指标的影响。 最后，借助ADAMS建立了传动系统垂向振动的多刚体模型，与弯-扭耦合振动系统建立联合仿真模型，借助MATLAB软件进行联合仿真，计算分析垂向振动与扭转振动的相互影响，仿真发现该系统产生了后桥俯仰共振，根据动力吸振器设计理论针对传动系后桥俯仰振动设计了动力吸振器以降低目标频率的振动并验证了减振效果。 上述研究内容为电动汽车的前期NVH开发，理论分析研究以及振动控制提供了有效的模型参考和理论支撑，具有参考价值。 |
| 作者： | 许志远 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 翁建生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京航空航天大学 |
| 学位年度： | 2020 |
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