DOI: https://doi.org/10.22281/2413-9920-2020-06-01-17-26

УДК 629.3.015.5

Батизи В.М., Лихачёв Д.С.
Исследование способов оптимизации конструкции кузова автомобиля для улучшения виброакустическиххарактеристик транспортного средства
Вибрационные нагрузки оказывают большое влияние на долговечность автомобиля и его комфортабельность. Необходимость в улучшении виброзащитных систем, проведении тестирования автомобиля на шум и вибрации при его движении и разработке новых методов оптимизации колебаний автомобиля в целом является современной и актуальной задачей автомобилестроения.Встатье рассмотрены проблемы вибраций и шума, связанные с интеграцией трансмиссии в состав кузова автомобиля, также определены методы повышения виброзащитных свойств автомобиля путем оптимизации жесткостных характеристик кузова транспортного средства.Практическое значение исследования заключается в определении передаточной функции, связывающей между собой крутильные колебания трансмиссии и продольные колебания кузова автомобиля и формировании рекомендаций по снижению вибрационных нагрузок, передаваемых на водителя, что позволит на ранних этапах разработки кузова транспортного средства принять оптимальные технические решения.При помощи системы инженерного анализа или совмещенных методологий, процесс для оптимизации виброакустических характеристик транспортного средства должен основываться на системном подходе и оценивать соответствующий компромисс между высоким уровнем безопасности, снижением массы, обеспечением топливной экономичности автомобиля и такими требованиями заказчика, как управляемость и виброакустический комфорт.В статье на основании анализа литературных источников выявлены виброакустические явления, связанные с различными компонентами и подсистемами трансмиссии. Установлены частотные диапазоны и характер проявляемых шумов.Установлено, что чувствительность к акустическим колебаниям кузова определяется передаточной функцией вибрационных нагрузок и шума от элементов крепления на кузов и органы управления транспортного средства. Одним из ключевых показателей эффективности конструкции кузова автомобиля является ее статическая и динамическая жесткость. Для обеспечения хорошей фильтрации вибрационной нагрузки локальная динамическая жесткость кузова в зонах установки должна быть в несколько раз выше соответствующей жесткости резиновых опор, при этом собственные частоты крутильных колебаний кузова не должны совпадать с собственными частотами неподрессоренной массы и частотой колебаний двигателя на холостом ходу.
Ключевые слова: автомобильное транспортное средство, кузов, вибронагруженность, локальная динамическая жесткость, анализ виброакустических свойств.

Batizi V.M., Likhachev D.S.
Research methods of car body design optimizing for improving vehicle vibroacoustic performances
Vibration loads have a great impact on the durability of the car and its comfort. The need to improve vibration protection systems, to conduct vibroacoustic analysis and develop new methods for optimizing vehicle vibrations as a whole is a modern and urgent task for the automotive industry.In the research work, we investigated vibration and noise problems associated with the integration of the transmission of the vehicle body, as defined methods to improve vibration isolation properties of the vehicle by optimizing vehicle body stiffness characteristics.The practical significance of the work is to identify recommendations for reducing the vibration loads transmitted to the driver, which will make it possible to make optimal technical decisions in the early stages of the development of the vehicle body.Using engineering analysis or combined methodologies, the process for optimizing the vibroacoustic characteristics of the vehicle should be based on a systematic approach and evaluate the appropriate compromise between a high level of safety, weight reduction, ensuring vehicle fuel economy and customer requirements such as controllability and vibroacoustic comfort.In the article, based on the analysis of literary sources, vibroacoustic phenomena associated with various transmission components and subsystems are identified. The frequency ranges and the nature of the displayed noise are established.It is established that the sensitivity to acoustic oscillations of the body is determined by the transfer function of vibration loads and noise from fastening elements (for example, axle bearings, transmission supports) to the body and vehicle control elements.One of the key performance indicators of a car body structure is its static and dynamic stiffness. To ensure good filtering of the vibration load, the local dynamic stiffness of the body in the installation zones must be several times higher than the corresponding rubber stiffness, and the natural frequencies of torsional vibrations of the body should not coincide with the natural frequencies of the unsprung mass and the frequency of the engine idle.
Key words: automobile vehicle, body, vibration load, local dynamic stiffness, vibroacoustic analysis.

Скачать статью (файл pdf) — Download (pdf)

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.