一种基于冷却模块减震垫压缩量模型预测刚体模态方法

技术领域

本发明属于汽车振动与噪声控制(NVH)领域，具体涉及一种基于冷却模块减震垫压缩量模型预测刚体模态方法。

背景技术

对于冷却系统的结构NVH要求，冷却模块的刚体模态属于我们重点考核的对象。冷却模块的刚体模态涉及到冷却系统与发动机以及风扇的激励耦合问题，容易导致出现整车抖动现象。

冷却模块的刚体模态，主要受冷却模块的质量，减震垫的橡胶动刚度决定。但冷却模块的动刚度往往和预载力以及振动幅值相关，在项目开发前期，通过用冷却模块质量的大小作为预载，在CAE分析过程中存在较大的误差。为便于准确预测冷却模块的刚体模态，亟需寻找一个考虑实际预载力的模型分析刚体模态方法。

发明内容

为了准确预测冷却模块的刚体模态，通过测试下减震垫的压缩量，建立准确的冷却模块动力模型，解决CAE分析仅仅考虑冷却模块重量作为预载的局限性，准确预测冷却模块的刚体模态，指导冷却系统下减震垫的设计。具体技术方案如下：

1)对冷却模块进行称重，得到重量为M(kg)；

2)测试整车状态下下减震垫的压缩量X(mm)；

3)测试整车状态下减震垫的振动位移幅值S(mm)；

4)测试下减震垫的静刚度数据K

5)计算得到整车状态下下减震垫的真实预载，计算公式为：F＝K

6)在预载F为步骤5)所获得计算值、振幅S为步骤3)测量值的条件下，测试下减震垫25Hz下动刚度数据K

7)在预载F为F-M/2*10、振幅S为步骤3)测量值的条件下，测试上减震垫25Hz下动刚度数据K

8)建立冷却模块动力模型，等效动刚度为K＝2K

9)根据冷却模块动力模型，计算得到冷却模型刚体模态为

进一步的，数据采集过程包括整车的静态测试以及开关空调工况动态测试。

本发明的有益效果：有益效果：1)提供了一种整车状态下减震垫实际预载的测试方案；2)提供了一种测试整车状态下减震垫的振动位移幅值；3)提供了一种冷却系统整车状态下动力模型实际等效动刚度的计算方；4)基于动力模型实际等效动刚度以及实际质量，可以计算出该动力模型的刚体模态，有效的避免了输入的动刚度不准确导致刚体模态分析误差。5)基于冷却模块减震垫压缩量模型预测刚体模态方法的确定，可以规避与整车怠速耦合导致共振的风险，为整车开发提供了判断的依据，快速指导产品开发。

附图说明

图1为冷却模块刚体模态分析流程图；

图2为下减震垫压缩量示意图；

图3为减震垫振动位移图；

图4为某车型下减震垫静刚度曲线；

图5为某车型不同预载力下25Hz下减震垫动刚度；

图6为某车型不同预载力下25Hz上减震垫动刚度；

图7为4款车型冷却系统刚体模态分析值与实测值对比图；

图8为测试工况图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示是冷却模块刚体模态分析流程图，包括如下步骤：1)对冷却模块进行称重，得到重量为M(kg)；2)测试整车状态下下减震垫的压缩量X(mm)；3)测试整车状态下减震垫的振动位移幅值S(mm)；4)测试下减震垫的静刚度数据K

图2是下减震垫压缩量示意图，通过自然状态下减震垫的高度减去压缩状态下减震垫的高度，可以得到下减震垫压缩量。

图3是减震垫振动位移幅值图，通过在减震垫的主动端和被动端布置加速度传感器，测试怠速工况下振动位移幅值，传感器测到的是振动加速度，通过2次积分转化成振动位移。

图4是某车型下减震垫静刚度曲线，通过测试下减震垫的静刚度，通过查找实际压缩量下的值，可以得到减震垫的预载力。

图5是某车型不同预载力下25Hz下减震垫动刚度，通过预载力曲线去得到真实预载力下对应的下减震垫动刚度值。

图6是某车型不同预载力下25Hz上减震垫动刚度，通过预载力曲线去得到真实预载力下对应的上减震垫动刚度值。

图7是4款车型冷却系统刚体模态分析值与实测值对比图，可以得到4款车型分析值和实测值非常吻合，4款车型中误差最大为2.34％，满足误差低于5％的目标。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。