基于振动控制的客车地板模态分析及结构优化

柯 俊，陈志勇，史文库，施 腾，张一京，郭福祥

(1.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室，长春130022;2.南京汽车集团有限公司 产品工程部，南京210028)

0 引 言

近年来，汽车的舒适性在很大程度上决定了车型的市场竞争力［1-2］。当汽车地板存在异常振动时，会使乘客脚部有麻木感，而且会通过座椅传递给乘客，严重影响乘客对汽车舒适性的主观感受［3］。因此，如何准确地找到地板发生异常振动的根本原因，并有针对性地提出经济合理的改进措施，是设计人员急需解决的重要问题。目前，与汽车地板异常振动相关的国内外研究还不够深入，鲜有关于客车地板异常振动研究的公开文献，对地板本身结构优化方面的研究也比较少。然而，随着相关理论及计算机软硬件的长足发展，阶次跟踪方法、模态分析方法及结构优化方法日趋成熟，使得对地板异常振动原因的准确诊断及地板的结构优化成为可能。

在某轻型客车研发的后期阶段，试验人员发现样车的地板后部在车速V=90 ～120 km/h 时存在异常剧烈的振动，严重影响到了整车的舒适性。为了解决这一问题，本文利用阶次跟踪方法和模态分析方法分析得出地板发生剧烈振动的原因是发动机和传动系的激励频率与地板后部局部鼓包模态的模态频率接近，进而发生了共振。由于在车型研发后期，对发动机悬置及传动轴布置进行大范围的调整可能会产生新的舒适性问题，且成本高昂。因此，本文着力对地板的结构进行优化。……