排气系统挂钩动态支座反力分析
排气系统挂钩动态支座反力分析的目的是分析从吊钩传递到车体上的力。这个力是排气系统设计的一个重要目标。当没有达到这个目标时，就必须对系统进行修改。与模态分析一样，通常也是用有限元模型来计算挂钩传递力。图1表示一个排气系统挂钩动态支座反力的有限元模型。
要计算传递力就必须知道发动机施加给排气系统的力和整个系统的边界条件。排气系统施加力的方法有好几种，这里介绍一种最直观的方法，即在动力装置的质心处加扭矩。图1中不仅有排气系统而且还包括动力总成悬置系统。
动力总成悬置系统是用刚性梁、质量、惯性矩和弹簧来表示。动力总成的质量和惯性矩等参数放在其质心上。用三个弹簧(每个弹簧有三个方向的刚度)来代表动力装置的隔振器。三个刚性梁分别将质心与三个隔振器连接起来。质心与排气多支管或者是排气管的开始端相连。发动机的扭矩就施加在动力装置的质心上。这个扭矩可以从两方面得到：要么是从发动机计算模型(如有限元模型)得到，要么是从发动机的测试中得到。这个模型的边界条件有两部分。第一部分是动力总成的隔振器，第二部分是挂钩的边界。隔振器的一端是与动力总成相连，另一端固定。同样，挂钩隔振器一端与排气系统相连，另一端固定。这样，动力总成质心的振动就通过动力装置、排气系统传递到挂钩隔振器固定点，这个力就是传递到车体上的力。图2表示某排气系统一个挂钩上的传递力。
在绕曲轴方向施加100000N mm的力矩时，对豪华车和高级轿车来说，传递到车体的力的目标一般定为2N。对中级轿车，控制在5N，对一般经济型轿车来说，这个力可以放宽到10N。当这个力大于10N时，在车内可能会感受到来自排气系统的振动和挂钩传递过来的结构噪声。这个传递将通过车体直接作用到地板和座椅。而这个力产生的噪声还取决于车厢声音对排气挂钩力的传递函数。这个函数表达如下：
(1)式中， 
，为挂钩对车体产生的力， 
为在 作用下车厢内的声音。如果吊钩力不满足要求可以进行DOE优化：以各个吊耳静平衡位移量和力传递作为优化目标，尽量降低位移量和力传递。其中动态性能分析，可以不考虑吊耳的阻尼。往期相关推荐
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