%
% 动力总成的质量特性参数(动力总成质心坐标系):
clear
close all;
m=153.2; % Kg
Jx=8.825; %Kg.m^2
Jy=3.951;
Jz=8.486;
Jxy=-0.768;
Jyx=Jxy;
Jyz=1.228;
Jzy=Jyz;
Jzx=0.18;
Jxz=Jzx;
% 支撑点数
Nmount=3;
% 第一点悬置的主刚度(静刚度) Eng-mount (单位:N/mm)
kmount(1,1)=130; kmount(2,1)=130; kmount(3,1)=140;
% 第二点悬置的主刚度 Trans-mount (单位:N/mm)
kmount(1,2)=140; kmount(2,2)=50; kmount(3,2)=120;
% 第三点悬置的主刚度 Down-Strut (单位:N/mm)
kmount(1,3)=150; kmount(2,3)=10; kmount(3,3)=10;
dynamic_to_static=1.4; %动静比
for i=1:3 %动刚度=动静比*静刚度
kmount(i,1)=kmount(i,1)*dynamic_to_static; % 动倍率取值
kmount(i,2)=kmount(i,2)*dynamic_to_static;
kmount(i,3)=kmount(i,3)*dynamic_to_static;
end
kmount=kmount*1000; %把单位转换为:N/m
% 支撑安装位置输入(汽车坐标系, 单位: mm):
% 第一点 (x,y,z坐标) 描述:Eng-mount
xyz(1,1)=733; xyz(2,1)=479.5; xyz(3,1)=841.11;
% 第二点 (x,y,z坐标) 描述:Trans-mount
xyz(1,2)=813.62; xyz(2,2)=-462.88; xyz(3,2)=800.48;
% 第三点 (x,y,z坐标) 描述:Down-Strut
xyz(1,3)=933.18; xyz(2,3)=-84.1; xyz(3,3)=397.26;
% 动力总成质心在汽车坐标系下的坐标(单位:mm)
CGx=783.68;
CGy=68.34;
CGz=639.15;
% 把悬置安装点位置转换到动力总成质心坐标系下
for i=1:Nmount
xyz(1,i)=xyz(1,i)-CGx;
xyz(2,i)=xyz(2,i)-CGy;
xyz(3,i)=xyz(3,i)-CGz;
end
xyz=xyz*1.0e-3; %把安装点位置坐标单位转换为 m
% 输入支撑安装角度
% angle(i,j,k)
% i——————U, V,或者W轴 i=1 U轴 i=2 V轴 i=3 W轴
% j——————X, Y,或者Z轴 j=1 X轴 j=2 Y轴 j=3 Z轴
% k——————支撑点 k=1到3 或者4
angle(:,:,:)=0.0;
% 第一点 Eng-mount(单位:度)
% u,v,w轴分别与动力总成坐标轴x,y,z方向相同
angle(1,1,1)=0; angle(1,2,1)=90; angle(1,3,1)=90;
angle(2,1,1)=90; angle(2,2,1)=0; angle(2,3,1)=90;
angle(3,1,1)=90; angle(3,2,1)=90; angle(3,3,1)=0;
% 第二点 Trans-mount(单位:度)
% u,v,w轴分别与动力总成坐标轴x,y,z方向相同
angle(1,1,2)=0; angle(1,2,2)=90; angle(1,3,2)=90;
angle(2,1,2)=90; angle(2,2,2)=0; angle(2,3,2)=90;
angle(3,1,2)=90; angle(3,2,2)=90; angle(3,3,2)=0;
% 第三点 Down-Strut (单位:度), v轴与y轴方向相同
angle(1,1,3)=0; angle(1,2,3)=90; angle(1,3,3)=90;
angle(2,1,3)=90; angle(2,2,3)=0; angle(2,3,3)=90;
angle(3,1,3)=90; angle(3,2,3)=90; angle(3,3,3)=0;
angle=angle*pi/180.00; % 把角度转变为弧度
% 质量矩阵
M=[m 0 0 0 0 0
0 m 0 0 0 0
0 0 m 0 0 0
0 0 0 Jx -Jxy -Jxz
0 0 0 -Jyx Jy -Jyz
0 0 0 -Jzx -Jzy Jz];
E(:,:)=0.0;
Kmount(:,:)=0; % 各悬置的三向刚度矩阵
Bmount(:,:)=0; % 每个悬置的弹性主轴坐标系关于动力总成坐标系的方向余弦矩阵
K(:,:)=0; % 总刚度矩阵
for i=1:3
for j=1:6
EE(i,j)=0.0;
end
end
% 形成总刚度矩阵 K
for i=1:Nmount
% EE:每个悬置的坐标变换矩阵
EE(1,1)=1; EE(2,2)=1; EE(3,3)=1;
EE(1,5)=xyz(3,i); EE(1,6)=-xyz(2,i); EE(2,4)=-xyz(3,i); EE(2,6)=xyz(1,i);
EE(3,4)=xyz(2,i); EE(3,5)=-xyz(1,i);
Kmount(1,1)=kmount(1,i); Kmount(2,2)=kmount(2,i); Kmount(3,3)=kmount(3,i);
Bmount(1,1)=cos(angle(1,1,i)); Bmount(1,2)=cos(angle(1,2,i)); Bmount(1,3)=cos(angle(1,3,i));
Bmount(2,1)=cos(angle(2,1,i)); Bmount(2,2)=cos(angle(2,2,i)); Bmount(2,3)=cos(angle(2,3,i));
Bmount(3,1)=cos(angle(3,1,i)); Bmount(3,2)=cos(angle(3,2,i)); Bmount(3,3)=cos(angle(3,3,i));
Temp=Kmount*Bmount;
Temp=Temp*EE;
Temp=Bmount'*Temp;
Temp=EE'*Temp;
K=K+Temp;
end
% 求特征值及其特征向量
[vec,lamda]=eig(K,M); % vec为模态振型
f=sqrt(lamda)/(2*pi); % f为模态频率
for I=1:6
Fre(I)=f(I,I);
end
for I=1:6
% 当动力总成以第 I 阶固有频率振动时,动力总成总的振动能量为
Total=vec(:,I)'*M*vec(:,I);
for n=1:6 % n为自由度数
Temp=0.0;
for L=1:6
Temp=Temp+M(n,L)*vec(L,I);
end
Temp=vec(n,I)*Temp; % 当动力总成以第 I 阶固有频率振动时,第n个广义坐标上分配得到的能量
E(n,I)=Temp/Total*100; % 当动力总成以第 I 阶固有频率振动时,第n个广义坐标上分配得到的能量占总能量的百分比
end
end
for i=1:6
[E_max,index]=max(E(i,:));
Fre_order(i)=Fre(index);
E_order(:,i)=E(:,index);
E(:,index)=0;
end
disp('--------------------频率(Hz)---------------');
disp(Fre_order);
disp('解耦率')
disp(E_order);
% save Frequency.txt Fre -ascii;
% save energy.txt E -ascii;
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