外文翻譯題目：汽車后橋直縫焊接專機(jī)設(shè)計(jì)外文題目：SENSITIVITY ANALYSIS FOR REDUCING CRITICAL RESPONSESAT THE AXLE SHAFT OF A LIGHTWEIGHT VEHICLE譯文題目：減輕輕型車后橋共振反應(yīng)的靈敏度分析學(xué) 生 姓 名 ： 專 業(yè) ： 指導(dǎo)教師姓名： 評(píng) 閱 日 期 ： 1減輕輕型車后橋共振反應(yīng)的靈敏度分析摘要?共振反應(yīng)是經(jīng)常發(fā)生在輕型車的耦合的扭轉(zhuǎn)梁軸（CTBA）上的一種現(xiàn)象。然而，修改車軸設(shè)計(jì)是受到很多限制的，但是懸掛系統(tǒng)必須滿足汽車轉(zhuǎn)向性能等要求。傳統(tǒng)靈敏度分析不能提供實(shí)用的共振行為信息，因?yàn)閭鹘y(tǒng)分析只分析了標(biāo)準(zhǔn)的車輛車軸。本文提出了一種新的靈敏度分析，它是在可傳遞性比率(TRs)的基礎(chǔ)上建立的。這種分析不同于傳統(tǒng)分析，車輛車軸以外的其他部件也可以成為被分析對(duì)象。這種新分析方法提出的設(shè)計(jì)修改在仿真模擬結(jié)果表明：汽車后橋的振動(dòng)大大減少了。新靈敏度分析方法大大減小了輕型車后橋設(shè)計(jì)的難度，車輛后橋的共振響應(yīng)也可以有效地控制。關(guān)鍵詞:共振反應(yīng)、靈敏度分析、傳遞函數(shù)、設(shè)計(jì)修改、多體半車模型1.簡(jiǎn)介CTBA 是一個(gè)創(chuàng)新的懸架模型，它簡(jiǎn)化了輕型車輛的結(jié)構(gòu)減少了制造成本，并且它同時(shí)也保持了所需的模塊的功能，比如車輛原地轉(zhuǎn)向。的主要缺點(diǎn) CTBA模型會(huì)產(chǎn)生共振，驅(qū)動(dòng)軸經(jīng)常產(chǎn)生噪音。車軸制動(dòng)時(shí)車軸頻繁的發(fā)出的 200 赫茲到 400 赫茲的噪音。 (圖一)。先前的研究的結(jié)構(gòu)共振 CTBA 模型只關(guān)注粘滑運(yùn)動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤和墊片。最近，一些受到中斷振動(dòng)路徑啟發(fā)的改進(jìn)設(shè)計(jì)建議被報(bào)道。現(xiàn)在，在汽車工程開(kāi)發(fā)中已經(jīng)對(duì)幾種制動(dòng)性噪聲和振動(dòng)反應(yīng)提出了方法和對(duì)策。模態(tài)參與因子（MPFs）已被廣泛使用，它是一個(gè)相鄰零件耦合引起的靈敏度指標(biāo)。該模型的常見(jiàn)例子是耦合問(wèn)題時(shí)的制動(dòng)系統(tǒng)噪聲；此設(shè)計(jì)方法是基于 MPF 提出的。不過(guò),MPF 方法不能被用于 CTBA 引起的共振問(wèn)題，因?yàn)榈脑胍羰遣煌瑱C(jī)制引起的。關(guān)鍵部位的共振問(wèn)題可以利用靈敏度分析有效解決。CTBA 的共振模型是經(jīng)常被用在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中如在車輛懸架模塊，和敏感度分析中。這種模型能使我們能夠確定對(duì)最敏感組件進(jìn)行修改。盡管不同的靈敏度分析方法存在，如有限差分分析，和半解析方法，這些方法需要準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)信息,如特征值和特征向量實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的分析方法的共振行為很難直接應(yīng)用，因?yàn)樗麄冃枰_的系統(tǒng)2CTBA 模塊識(shí)別特征值和特征向量。如果靈敏度分析可以只使用以執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)響應(yīng)數(shù)據(jù)，可以獲得的反應(yīng)準(zhǔn)確的靈敏度結(jié)果至關(guān)重要；此外，大量時(shí)間數(shù)據(jù)將被保存。圖 1 車輛的制動(dòng)噪聲的分類系統(tǒng)。本文提出了一種新的基于靈敏度分析傳遞性比率（TRS）來(lái)確定合適的部件，最小的設(shè)計(jì)變化減少部件車軸軸臨界響應(yīng)。敏感性分析是通過(guò)模擬驗(yàn)證一五自由度（5DOF）振動(dòng)系統(tǒng)。本文提出的靈敏度分析應(yīng)用于輕型車輛 CTAB 模塊。雖然 MPF 的方法確定候選部件，對(duì)它進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，但該組件可以不實(shí)際的改良。本文提出的靈敏度分析鑒定為適當(dāng)?shù)慕M件改性。利用多體動(dòng)力學(xué)仿真，我們證實(shí)了一個(gè)大的振動(dòng)可以通過(guò)一個(gè)小的設(shè)計(jì)修改實(shí)現(xiàn)組件來(lái)減小。的靈敏度分析是基于設(shè)計(jì)最小化原則靈敏度與 TR 的大小成反比?？梢悦枋鍪褂靡粋€(gè)簡(jiǎn)單的線性開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，它是單自由度振動(dòng)路徑的一部分。如果一個(gè)小的設(shè)計(jì)改變了在節(jié)點(diǎn) 2，然后動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的相應(yīng)可以在節(jié)點(diǎn) 2 和 3 上。2．靈敏度的應(yīng)用分析2.1 車輛的測(cè)試信號(hào)的采集一輛 1000CC500 千克的輕型車輛在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)進(jìn)行采集和分析的共振響應(yīng)信號(hào)。測(cè)試車輛和傳感器，如圖 7 所示。記聲計(jì)被安裝在靠近左后輪，與車速表連接到后保險(xiǎn)杠。加速度計(jì)被安裝在不同的點(diǎn)在 CTBA 和汽車制動(dòng)中。CTAB 組成的軸，縱臂，和一個(gè)支架中有一個(gè)簡(jiǎn)單的降低制造成本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。LMS 樹(shù)狀信號(hào)采集系統(tǒng)被用來(lái)獲取傳感器的信號(hào)。3圖 7 安裝在測(cè)試車輛的傳感器。圖 8 車輛組件和配置加速度計(jì)的安裝位置。據(jù)研究 CTBA 的共振反應(yīng)發(fā)生在低速、高濕度和低溫。因此,汽車測(cè)試在以下條件下進(jìn)行：(1) 制動(dòng)盤或卡尺裝全是濕的；(2) 直到制動(dòng)模塊的溫度降低到足夠小之前車輛驅(qū)動(dòng)制動(dòng)不采取任何行動(dòng)；此外測(cè)試車輛的速度 10，20，和 30 公里/小時(shí)和三個(gè)剎車動(dòng)作：沒(méi)有剎車,緩慢制動(dòng)和緊急制動(dòng)。測(cè)試模式表 2 所示。表 2 實(shí)驗(yàn)汽車的測(cè)試模式4輛測(cè)試結(jié)果在表 3 中做了總結(jié)。關(guān)鍵響應(yīng)信號(hào)很明顯當(dāng)車輛速度等于或小于 10 公里/小時(shí)在相反的方向。汽車不剎車情況下速度保持 10 公里/小時(shí)下的測(cè)試環(huán)境下，半軸的垂直加速度測(cè)量如圖 9。表 3 車輛振動(dòng)一代測(cè)試結(jié)果注：字母“o”和“x”表示發(fā)生與否，分別在車軸的共振。5圖 9 汽車在 10 公里/小時(shí)行駛時(shí)半軸的垂直加速度(a)有制動(dòng)(b)沒(méi)有制動(dòng)3.2 半軸的關(guān)鍵光譜檢測(cè)使用小波分析因?yàn)樵谲囕v測(cè)試獲得的傳感器信號(hào)容易被來(lái)自源引擎或地面的噪聲污染，信號(hào)處理需要過(guò)濾噪音。本次實(shí)驗(yàn)中離散小波變換(DWT)是用于檢測(cè)的主要頻率CTBA 模塊的共振響應(yīng)的。DWT 的能力是檢測(cè)隱藏元素在嘈雜的信號(hào)，將信號(hào)分解為近似值和細(xì)節(jié)。在分析原始信號(hào)后，原始信號(hào)分解成三個(gè)層次(D1,D2,和D3)和一個(gè)近似(A3)。并對(duì)信號(hào)進(jìn)行了離散分分析和傅里葉變換(DFT)。原始的頻率和 D2 信號(hào)如圖 10 所示。盡管主要峰值 330 赫茲可以識(shí)別，但另一個(gè) 190的峰值在利用 DWT 后才被發(fā)現(xiàn)。6圖 10 相關(guān)的共振反應(yīng)頻率（a）沒(méi)有經(jīng)過(guò) DWT 處理的原始信號(hào)（b）經(jīng)過(guò) DWT 處理后的信號(hào)3.3 應(yīng)用靈敏度的方法和關(guān)鍵反應(yīng)問(wèn)題3.3.1 使用 MPF 的靈敏度分析頻率響應(yīng)函數(shù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)是通過(guò)測(cè)試車輛完整行進(jìn)過(guò)程中的震動(dòng)反應(yīng)的。一個(gè)脈沖力施加在 CTBA(節(jié)點(diǎn) 1)中并對(duì) 20 個(gè)節(jié)點(diǎn)的加速度振動(dòng)軌跡進(jìn)行測(cè)量。此外對(duì)模態(tài)參數(shù)進(jìn)行提取，通過(guò)執(zhí)行獨(dú)立模態(tài)分析每個(gè)組件的使用動(dòng)態(tài)。除了CTAB 所有的組件有一個(gè)低 1000 赫茲的剛性模式。特別是，在后橋第三和第五彎曲模式是特別容易響應(yīng)的主要頻率。計(jì)算在各組分接在 190 和 330 赫茲的頻率后。結(jié)果表明，結(jié)果表明，軸造成明顯的共振反應(yīng)。然而，CTBA 的設(shè)計(jì)不可能改善共振響應(yīng)，因?yàn)樾薷?CTBA 對(duì)行駛舒適和主要汽車功能有顯著的影響。3.3.2 新組件靈敏度分析先前的研究 CTBA 的關(guān)鍵行為模塊報(bào)道，車軸的共振行為不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定，一個(gè)相應(yīng)的的制動(dòng)噪聲傳播模塊?？紤]到關(guān)鍵反應(yīng)傳輸從 CTBA 制動(dòng)模塊,兩個(gè)振動(dòng)路徑假設(shè)如下：7路徑 1：軸→縱臂→托架→丁字形板→盤路徑 2：軸→縱臂→托架→丁字形板→卡尺在測(cè)量節(jié)點(diǎn)在圖中,較長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的路徑選擇和一個(gè)新的振動(dòng)靈敏度分析進(jìn)行了190 赫茲和 330 年赫茲頻率。每個(gè)組件的計(jì)算靈敏度表 5 所示。半軸是最節(jié)點(diǎn)2 關(guān)鍵位置在 330 赫茲,而落后的節(jié)點(diǎn)手臂和支架在 190 赫茲的最大靈敏度。不同于 CTBA,縱臂和支架是合適的組件進(jìn)行設(shè)計(jì)修改。3.4 使用該設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)修改基于靈敏度分析提出的設(shè)計(jì)修改策略集中在最小的變化的組件如支架和縱臂。螺栓的數(shù)量和支架的大小會(huì)改善夾緊剛度和阻尼。此外,縱臂的厚度的增長(zhǎng)會(huì)讓汽車結(jié)構(gòu)變堅(jiān)固。所提出的設(shè)計(jì)變更進(jìn)行驗(yàn)證是使用計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）為基礎(chǔ)的參數(shù)進(jìn)行研究的。MSC Adams 是一個(gè)多體半車模型。Adams 模型的準(zhǔn)確性增強(qiáng)了整合 CTBA 的靈活方式和制動(dòng)盤模態(tài)分析結(jié)果。半車模型的仿真在進(jìn)行的 5 公里/小時(shí)的速度沒(méi)有任何噪音。在模擬、半軸的反應(yīng)追蹤中顯示了加速度的峰值。設(shè)計(jì)修改后仿真結(jié)果表明，汽車后橋共振水平峰值從 190 赫茲到 330 赫茲之間分別減少了 63%和 63%。雖然設(shè)計(jì)修改是專注于改善反應(yīng)在 190 赫茲，半軸響應(yīng)降低明顯在 190 年和 330 赫茲,因?yàn)樾薷囊灿绊懥?TR 組件在 330 赫茲。4 結(jié)論新靈敏度分析用可傳遞性比率(TRs)來(lái)識(shí)別汽車最敏感組件如支架和手臂，提出了解決汽車后橋共振反應(yīng)的方法從 TR 的方法。在測(cè)試中，測(cè)試車輛主要的半軸震動(dòng)頻率從 190 赫茲到 330 赫茲。擬議中的使用進(jìn)行了靈敏度分析響應(yīng)測(cè)量車輛測(cè)試期間同時(shí)進(jìn)行 MPFs 平行分析。雖然能確定對(duì) MPFs 提出設(shè)計(jì)修改但這部分幾乎不能被改動(dòng)。提出的靈敏度分析確定了兩個(gè)可修改的組件如支架和縱臂。設(shè)計(jì)修改策略是使用半車驗(yàn)證與Adams 仿真。仿真結(jié)果表明，汽車后橋共振水平峰值從 190 赫茲到 330 赫茲之間分別減少了 63%和 63%。因此,擬議中的靈敏度分析可能成為今后主要的后橋共振分析方法。8聲明?這項(xiàng)研究是由 SNU-IAMD 和韓國(guó)教育與人力資源開(kāi)發(fā)項(xiàng)目部支持的。此外，這項(xiàng)研究由 CVT 項(xiàng)目資助(批準(zhǔn)號(hào)知識(shí)經(jīng)濟(jì)部的 10038467)，韓國(guó)。