Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Колесные и гусеничные машины

Диссертационная работа:

Крутолапов Виталий Евгеньевич. Метод улучшения виброакустических характеристик кузова легкового автомобиля применением вибродемпфирующих материалов : дис. ... канд. техн. наук : 05.05.03 Тольятти, 2006 170 с. РГБ ОД, 61:07-5/1635

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 10

  1. Основные источники внутреннего и внешнего шума в автомобиле 10

  2. Методы снижения шума автомобиля 14

  3. Применение вибродемпфирующих материалов для снижения внутреннего шума автомобиля 19

  4. Обзор методов расчета вибрации и внутреннего шума легкового автомобиля 21

  5. Обзор экспериментальных методов исследования вибрации и внутреннего шума автомобиля 30

1.6 Цель и задачи исследования 37

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО ШУМА АВТОМОБИЛЯ ....39

  1. Теоретические основы расчета внутреннего шума с помощью метода конечных элементов 39

  2. Основные принципы построения расчетной модели 47

  1. Структурная модель каркаса кузова автомобиля ВАЗ 1118 48

  2. Массово-кинематическая модель автомобиля ВАЗ 1118 ....52

  3. Акустическая модель внутреннего пространства салона легкового автомобиля ВАЗ 1118 55

  1. Анализ форм колебаний воздушного объема салона легкового автомобиля ВАЗ 1118 57

  2. Расчетное моделирование акустических полей в салоне легкового автомобиля 63

2.4.1 Основные источники возникновения вибрации панелей
каркаса кузова легкового автомобиля 63

  1. Теоретические зависимости для оценки влияния форм колебаний воздушного объема салона и панелей кузова на уровень звукового давления 65

  2. Анализ влияния вибрации воздушного объема салона и панелей каркаса кузова на уровень шума в салоне легкового автомобиля ВАЗ 1118 68

  3. Анализ акустических полей в салоне легкового автомобиля ВАЗ 1118 77

2.5 Основные выводы по второй главе 85

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОСЛОЙНЫХ
ВИБРОДЕМПФИРУЮЩИХ КОМПОЗИТОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ В
АВТОМОБИЛЕ 87

  1. Основные соотношения для демпфирования растяжения-сжатия и сдвига 87

  2. Исследование композитов на примере балки «Оберет» 89

  1. Исследование двухслойных композитов 91

  2. Исследование трехслойных композитов 92

  1. Исследование композитов на примере стенда RTC-3 93

  2. Исследование метода моделирования двухслойных композитов с помощью метода «раздельные слои» 98

3.5 Основные выводы по третьей главе 104

ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДЕМПФИРУЮЩИХ ПОКРЫТИЙ 105

  1. Определение оптимального положения вибродемпфирующего покрытия на основе метода «раздельные слои» 105

  2. Определение рациональных физических характеристик демпфирующего покрытия на основе модели «раздельные слои» ПО

  3. Выводы по четвертой главе 114

ГЛАВА 5. УЛУЧШЕНИЕ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
КАРКАСА КУЗОВА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 1118 115

5.1 Основные методы снижения внутреннего шума в салоне

легкового автомобиля ВАЗ 1118 115

  1. Модернизация конструкции полки задка легкового автомобиля ВАЗ 1118 115

  2. Выбор рационального варианта обработки крыши легкового автомобиля ВАЗ 1118 демпфирующим материалом 119

5.2 Анализ уровней звукового давления в салоне легкового
автомобиля модернизированной конструкции 126

5.3 Выводы по пятой главе 137

ГЛАВА 6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРЕННЕГО
ШУМА ЛЕГКОВОГО АВТОМОБИЛЯ ВАЗ 1118 138

  1. Методика исследования внутреннего шума 138

  2. Результаты экспериментального определения уровня внутреннего шума в салоне легкового автомобиля ВАЗ 1118 142

6.3 Выводы по шестой главе 153

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 154

ЛИТЕРАТУРА 156

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение к работе:

Прогресс, достигнутый современным компьютерным обеспечением, привел к значительному ускорению процесса проектирования. Передовые программы в области САПР предоставляют широкие возможности современному инженеру. Большинство компаний, в частности автомобильной отрасли, где время вывода нового изделия на рынок очень критично, проводят все меньше и меньше испытаний в предпочтении расчетам. Они используют расчеты на некоторых этапах, даже исключая необходимость проведения испытаний. Сегодня расчеты осуществляют множество функций для поставщиков компонентов. Некоторые компании передвинули процесс расчетов на более ранние этапы разработки конструкции, так что проверка конструкции происходит до того как прототипы должны быть изготовлены. На других этапах расчеты дали возможность инженерам достичь лучшего понимания процесса проектирования и создать новые методы разработки качественной конструкции.

Актуальность работы. Современные требования рынка обуславливают значительное сокращение сроков на разработку конструкцию автомобиля. Все ведущие автомобильные концерны стремятся существенно сократить сроки постановки новых моделей на конвейер. Американский гигант General Motors планирует снизить этот показатель с 48 месяцев до 18. Немецкая компания BMW прогнозирует сокращение времени на разработку с 60 до 30 месяцев. Ford Motor company объявила о планах снижения сроков на разработку новой модели с 65 до 35 месяцев. Существенное влияние на процесс проектирования оказывает также повышение требований рынка к качеству автомобиля. Выполнения вновь вводимых правил ЕЭК ООН, норм пассивной безопасности EuroNCAP требует от производителя увеличения затрат на проектирование автомобиля (как материальных так и интеллектуальных). Новые нормы пассивной безопасности уже невозможно

выполнить без виртуальных испытаний автомобиля. Чем раньше начинают проводиться виртуальные испытания, тем более качественный и дешевый оказывается процесс проектирования нового автомобиля. По мнению экспертов журнала Automotive engineering, современный процесс проектирования можно условно разделить на следующие три типовых процесса:

А) Создание или модификация конструкторской документации —>

изготовление прототипа —> испытания; Б) Создание или модификация конструкторской документации —>

изготовление прототипа —> испытания —» расчеты; В)Создание или модификация конструкторской документации — расчеты —» изготовление прототипа —» испытания.

Создание или

модификация

конструкторской

документации

Создание или

модификация

конструкторской

документации

Создание или

модификация

конструкторской

документации

Изготовление прототипа

\7

Изготовление прототипа

\7

Расчеты

Испытания

Испытания

Изготовление прототипа

А)

\7

Расчеты

Испытания

Б) В)

Блок схема подобных типов представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Блок схема процессов проектирования.

Зависимость затрат для каждого типа процесса проектирования [92] показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Зависимость затрат в процессе проектирования для разных

типов проведения проектирования автомобиля.

Затраты для типа А и Б возрастают на конечном этапе в связи с большой ценой исправления ошибок на конечных стадиях проектирования. Значительные затраты для типа В на начальных этапах связаны с использованием дополнительного количества высококвалифицированных инженеров в области расчетов и увеличения количества дорогостоящей вычислительной техники и программного обеспечения. Как видно из графика подобные вложения достаточно хорошо окупаются за счет снижения сроков разработки и повышения качества легкового автомобиля.

Цель работы. Разработка методологии оптимального проектирования каркаса кузова и демпфирующих покрытий с точки зрения минимизации уровня внутреннего шума в салоне автомобиля генерируемого вибрацией панелей кузова.

Методы исследования. Теоретические исследования кузова легкового автомобиля и его воздушного объема проведены на базе метода конечных элементов. Экспериментальные исследования внутреннего шума автомобиля ВАЗ 1118. Экспериментальные исследования характеристик многослойных демпфирующих композитных материалов проведены с помощью метода балки «Оберста» и с использованием стенда RTC.

Объект исследования. Каркас кузова легкового автомобиля и демпфирующие покрытия.

Научная новизна.

  1. Разработана более точная методика моделирования двухслойных композитов (демпфирующих покрытий нанесенных на детали каркаса кузова).

  2. Разработан метод оценки эффективности нанесения демпфирующих покрытий, основанный на уравнении энергии деформации для многослойного композита.

  3. Разработан метод оценки вклада вибрации отдельных панелей каркаса кузова в уровень шума в салоне легкового автомобиля.

  4. Уточнена методика моделирования конечно-элементной модели «кузова легкового автомобиля - воздушный объем». Практическая ценность. Разработанные методики расчета уровня

внутреннего шума в салоне легкового автомобиля позволяют существенно сократить сроки доводки автомобиля по критерию акустического комфорта. Разработанный метод моделирования двухслойных композитов, используемых для снижения уровня вибрации панелей кузова, является эффективным инструментом анализа определения рациональных характеристик демпфирующих покрытий. Применение разработанной методики моделирования композитов позволяет значительно снизить затраты при проектировании демпфирующих покрытий каркаса кузова легкового

автомобиля за счет замены трудоемких испытаний натурных образцов расчетами с помощью метода конечных элементов.

Реализация работы. Разработанная методика выбора параметров демпфирующих покрытий внедрена на ЗАО НПП «Тэкникал консалтинг»и в учебный процесс на кафедре «Автомобили и тракторы» Тольяттинского государственного университета.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены на международных конференциях по шуму и вибрации в Санкт-Петербурге в 2000 и 2004 годах, на Всероссийской научно-практической конференции в Тольятти в 2003 и 2004 годах, на кафедре «Автомобили и тракторы» Тольяттинского государственного университета, на кафедре «Автомобили» имени Е.А. Чудакова МГТУ «МАМИ».

Публикации: 6 статей.

Подобные работы
Ле Чонг Кыонг
Улучшение вибрационной характеристики силового агрегата полноприводного легкового автомобиля при движении по неровной дороге методами многокритериальной параметрической оптимизации
Узбеков Фуад Минирович
Оптимизация геометрических параметров кузова автомобиля по аэродинамическим характеристикам
Домнин Дмитрий Александрович
Метод улучшения вибродемпфирующих параметров автомобильной подвески путем выбора рациональных параметров динамических гасителей колебаний колес
Ахмедов Александр Ахатович
Улучшение управляемости и устойчивости автомобиля при движении по неровной дороге методами многокритериальной параметрической оптимизации
Лялин Владимир Петрович
Выбор оптимальных геометрических параметров пар трения с целью улучшения характеристик теплового режима и работоспособности муфты сцепления трактора
Орлов Лев Николаевич
Комплексная оценка безопасности и несущей способности кабин, кузовов автомобилей, автобусов
Тумасов Антон Владимирович
Разработка методики расчетной оценки пассивной безопасности кузовов и кабин автомобилей при опрокидывании
Переверзев Сурен Борисович
Улучшение обтекаемости легкового автомобиля путем совершенствования параметров кузова
Омран Кахтан
Прогнозирование вибрационной безопасности автомобиля с вторичной системой подрессоривания кузова из полимерных композиционных материалов
Зыков Сергей Николаевич
Разработка методик прочностного анализа при создании новых и модернизации выпускаемых кузовов легкового и малотоннажного грузового автомобилей

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net