第三屆上銀優(yōu)秀機(jī)械博士論文摘要選登

論文名稱：汽車油壓避震器的設(shè)計(jì)和懸吊控制系統(tǒng)對車輛舒適性之研究

論文作者：臺灣成功大學(xué)/ 王榆銜

指導(dǎo)教師：施明璋《研究領(lǐng)域：油氣壓機(jī)械系統(tǒng)與組件之設(shè)計(jì)與控制、車輛防死鎖煞車與懸吊控制系統(tǒng)、能源節(jié)約于液壓傳動與控制系統(tǒng)、工具機(jī)氣壓配重與液靜壓軸承設(shè)計(jì)與控制、伺服氣壓自動化微操作系統(tǒng)、智能型非線性控制系統(tǒng)。》

本文論述不同型式之汽車懸吊，在半主動懸吊系統(tǒng)，所設(shè)計(jì)的連續(xù)可調(diào)式避震器，其主要在避震器活塞桿內(nèi)設(shè)計(jì)一旋轉(zhuǎn)閥，具有U型溝槽，并于活塞桿上設(shè)計(jì)兩孔口，且孔口本身貫穿于活塞桿，利用活塞桿與旋轉(zhuǎn)閥可搭配連續(xù)變化之孔口組合，相較于一般之避震器，其在液壓的制程與價格，具競爭性且設(shè)計(jì)理念，即便于加工與降低成本。而在主動式懸吊系統(tǒng)，所設(shè)計(jì)的主動式液壓避震器，配合底盤懸吊空間的限制，此技術(shù)在于避震器與致動器是一體成型，而活塞桿也為一筒型雙桿式結(jié)構(gòu)。

而在全車懸吊系統(tǒng)舒適性之研究，則在前后左右側(cè)四輪遭受到隨機(jī)路面 Level D的激勵時，單輪會因?yàn)樽笥一蛘咔昂筝喪艿讲灰?guī)則路面，進(jìn)而影響其穩(wěn)定性；因此全車在其半主動式或主動式懸吊系統(tǒng)，除了使用原先個別四輪獨(dú)立的控制器之外，進(jìn)而建立其解耦合控制邏輯，在半主動解耦合控制方面，為防止車身仰頭與頓頭的現(xiàn)象，則依車身狀態(tài)對于各側(cè)邊的懸吊補(bǔ)償阻尼系數(shù)，來控制連續(xù)可調(diào)式避震器。于主動解耦合控制，當(dāng)車子受到俯仰角速度或是側(cè)傾角速度的影響，則以感測器測出慣性力，能適當(dāng)補(bǔ)償四組主動式液壓避震器的出力，進(jìn)而抵消此慣性力。

本文所研發(fā)之連續(xù)可調(diào)式避震器與主動式液壓避震器為兩種新的可行結(jié)構(gòu)，具有相當(dāng)成效。此外針對車輛舒適性，作半主動及主動式懸吊系統(tǒng)之全車解耦合實(shí)驗(yàn)，對于元件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)有更深入之探討與研究，未來可將此技術(shù)推廣至車輛產(chǎn)業(yè)，使國內(nèi)在發(fā)展底盤科技，具國際之競爭力。

論文名稱：艙筏隔振系統(tǒng)聲學(xué)設(shè)計(jì)及優(yōu)化、控制

論文作者：上海交通大學(xué)/ 黃修長

指導(dǎo)教師：華宏星《研究領(lǐng)域：振動噪聲分析與控制、沖擊防護(hù)理論與應(yīng)用、現(xiàn)代隔振減振方法。》

本論文致力于建立艙筏隔振系統(tǒng)定量化的振動傳遞及聲輻射計(jì)算方法和以聲學(xué)性能為目標(biāo)的優(yōu)化方法，并有針對性地提出艙筏振動傳遞控制和遠(yuǎn)場聲輻射抑制方法，以指導(dǎo)艙筏聲學(xué)設(shè)計(jì)，降低整艇機(jī)械噪聲，該研究具有重要的國防意義和實(shí)用價值。論文的主要研究工作和取得的創(chuàng)新性成果如下：

(1)提出了一種運(yùn)用數(shù)值計(jì)算和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的艙筏隔振系統(tǒng)頻響函數(shù)綜合建模及優(yōu)化方法。該方法能夠綜合考慮機(jī)組、浮筏、隔振器、基座、殼體各個環(huán)節(jié)的動力學(xué)特性及水下聲輻射效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室臺架試驗(yàn)表明系統(tǒng)中各個層面振動傳遞的預(yù)報結(jié)果誤差不大于5dB，為艙筏隔振系統(tǒng)的振動傳遞、聲輻射建模和聲學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種有效的工程應(yīng)用方法。

(2)提出了一種曲梁-質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)，利用其帶隙原理，能有效抑制隔振系統(tǒng)中所需中高頻段內(nèi)寬頻帶的振動傳遞和聲輻射。給出了艙筏隔振系統(tǒng)中曲梁-質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)工程實(shí)用的設(shè)計(jì)原則和方法。實(shí)驗(yàn)室臺架試驗(yàn)表明安裝曲梁-質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)后，基座連接點(diǎn)和殼體上測點(diǎn)的響應(yīng)在帶隙內(nèi)分別得到了平均10～15dB和4～5dB的衰減，為艙筏隔振系統(tǒng)中高頻頻段的振動控制提供了一種有重要應(yīng)用前景的新思路。

(3)研究了以殼體水下聲輻射為控制目標(biāo)的多輸入多輸出的主動隔振方法。研究表明，利用基于FxLMS的多通自適應(yīng)控制算法，對基座各連接點(diǎn)的振動加速度進(jìn)行控制后，能有效抑制低頻時殼體徑向變形為主的輻射模態(tài)的聲輻射，為機(jī)械-結(jié)構(gòu)的低頻振動噪聲控制提供了一種控制手段。