定在扩展台面上，扩展台安装在振动台的动圈之上系统控制器通过控制功率放大器，驱动动圈产生振动。

该试验采用两点控制方法进行控制，加速度传感器和分别固定在样品的两个安装位臵，作为控制信号和反馈给系统控制器进行振动控制。

摘要围绕新能源汽车电机控制器振动试验的振动失效问题，采用频谱分析等方法，进行了失效原因分析，结果表明，振动耦合是振动放大并导致失效的主要原因。

针对该失效进控制器的设计带来了很大的挑战。

疲劳失效振动会使材料承受周期应力，当所受应力小于疲劳极限时，材料具有无限寿命当应力大于疲劳极限时，根据疲劳累积损伤理论可知，每个循环的应力作用会使材料内部产生定量的损伤，这些损伤可以不断累积，当累积到定程度后会产生宏观裂纹，宏观裂纹扩展后导致材料断裂，这就是疲劳断裂，疲劳断裂是常见的振动失效。

图振动传递特性曲线如图所示，当所受应力为新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性提高研究分析新能源论文速度，使产品疲劳耐久性能得到提升。

关键词振动疲劳新能源汽车电机控制器耐久性阻尼随着全球气候剧变环境恶化能源短缺，汽车工业也迎来了巨大变革，大力发展新能源汽车是全世界各国的共同方向。

新能源汽车有大共性核心技术，包括动力电池及电池管理技术电机驱动及电力电子技术电子控制及智能技术。

其中电机控制器作为动力电池和电机之间的能量转换单元，是电机驱动系统的核心部分，其主要组成包括功率半导体模块化方案，然后通过仿真和试验对优化方案进行了验证分析，最终得到有效的优化方案，提高了产品的振动疲劳耐久性能。

振动传递及疲劳失效振动传递根据振动理论，电机控制器可认为是多自由度有阻尼系统，其运动微分方程可以写成以下矩阵形式式中，为质量矩阵，为阻尼矩阵，为刚度矩阵，为外激励力，等式左侧部分分别对应惯性力阻尼力和弹性力，该方程的本质为力的平衡，。

摘要围绕新能源汽车电机控制器振动试，避免者之间的振动耦合增大阻尼降低响应峰值，由振动传递特性曲线可知，可以通过增大传递路径上的阻尼来减小振动响应量级。

因此，下面将从这两个方面开展优化设计。

避免振动耦合引起振动耦合的主要原因是部件的固有频率相近，因此避免振动耦合的有效方法是采用倍频程准则，使相互连接的两部件的固有频率以倍的比值进行隔离。

新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性提高研究分析新能源论文。

电机控制器在振动为了进步验证是否存在振动耦合，采用仿真软件建立电机控制器的有限元模型，进行仿真分析网格划分，采用面体实体单元对壳体屏蔽板控制板等进行网格划分，网格单元尺寸为，网格数量为万材料属性设臵，如铝合金壳体的密度为，弹性模量为，泊松比为屏蔽板的密度为，弹性模量为泊松比为边界设臵，壳体安装位臵采用固定约束，其他螺栓连接处采用模拟出现引线断裂失效，主要是质量较大的尺寸小的电容出现引线断裂失效，所以判定该失效为第类疲劳失效。

失效器件承受的主要作用力来自于电容本身的惯性力，根据牛顿第定律可知，当电容质量不变时，电容的振动加速度大小是导致电容引线断裂的关键因素。

根据振动传递路径，分别采集壳体安装位臵屏蔽板安装位臵屏蔽板控制板安装位臵控制板上的振动加速度有效值，如图所示。

图各位臵振动加速度值从上，在传递路径上的屏蔽板和控制板上的振动放大较明显。

因此，对屏蔽板和控制板上的加速度信号进行频谱分析，得到如图所示的频谱图，从图中可以看出，屏蔽板上两个位臵和和控制板上两个位臵和的加速度响应在约等处同时出现较大的峰值，初步判断为屏蔽板控制板产生共振并存在振动耦合。

表增大阻尼的优化设计方案图避免振动耦合优化前后振动加速度对比优化方案验证分析避免振动耦合针对上述设计的量级。

因此，下面将从这两个方面开展优化设计。

避免振动耦合引起振动耦合的主要原因是部件的固有频率相近，因此避免振动耦合的有效方法是采用倍频程准则，使相互连接的两部件的固有频率以倍的比值进行隔离。

新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性提高研究分析新能源论文。

图振动失效类型从上述控制板上的电子元器件失效情况来看，处于中间位臵的尺寸大的芯片并没有出现引线断裂失效，主要是质量较大的尺寸小的对壳体屏蔽板控制板等进行网格划分，网格单元尺寸为，网格数量为万材料属性设臵，如铝合金壳体的密度为，弹性模量为，泊松比为屏蔽板的密度为，弹性模量为泊松比为边界设臵，壳体安装位臵采用固定约束，其他螺栓连接处采用模拟建立的电机控制器有限元模型如图所示模态分析，采用模态分析模块对建立的有限元模型进行约束模态分析。

如图所示为新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性提高研究分析新能源论文述数据可知，振动从安装位臵输入，传递到控制板上，在传递路径上的屏蔽板和控制板上的振动放大较明显。

因此，对屏蔽板和控制板上的加速度信号进行频谱分析，得到如图所示的频谱图，从图中可以看出，屏蔽板上两个位臵和和控制板上两个位臵和的加速度响应在约等处同时出现较大的峰值，初步判断为屏蔽板控制板产生共振并存在振动耦合。

新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性提高研究分析新能源论文小于方案，因此可定性判断当采用方案屏控时，控制板上的振动量级最小，因此对该方案进行试验验证。

将电机控制器按照上述的振动条件进行振动试验，采集控制板上的振动加速度大小，并与优化前数据进行对比，如图所示。

控制板上号位臵和的振动加速度由降为，降幅约为控制板上号位臵和的振动加速度由降至，降低约。

图振动失效类型从上述控制板上的电子元器件失效情况来看，处于中间位臵的尺寸大的芯片并没长期的振动条件下或者是严酷的振动试验条件下，将导致控制器内部部件产生失效，失效类型包括断裂松动磨损等等，使得控制器未能达到预期的使用要求，。

因此在设计及验证阶段，非常有必要做好电机控制器的振动耐久性分析及优化工作。

本文以电机控制器为例，从其振动耐久性试验失效出发，对其进行了振动失效原因分析，并针对性地提出了优化方案，然后通过仿真和试验对优化方案进行了验证分析，最终得到有效的优化个优化方案及原方案，首先按照上述模态仿真分析方法进行模态分析，在此基础上进行动力学响应仿真分析，在壳体安装位臵设臵如表所示的输入谱，然后进行随机振动响应分析，得到响应加速度的值。

控制器不同方案不同位臵的向随机振动响应加速度的值如表所示。

表避免振动耦合优化后振动加速度仿真结果由表可知，综合考虑号位臵，控制板上的振动加速度响应值结果为方案屏控小于原方案屏控，方案屏容出现引线断裂失效，所以判定该失效为第类疲劳失效。

失效器件承受的主要作用力来自于电容本身的惯性力，根据牛顿第定律可知，当电容质量不变时，电容的振动加速度大小是导致电容引线断裂的关键因素。

根据振动传递路径，分别采集壳体安装位臵屏蔽板安装位臵屏蔽板控制板安装位臵控制板上的振动加速度有效值，如图所示。

图各位臵振动加速度值从上述数据可知，振动从安装位臵输入，传递到控制向阶模态振型，从图中可以看出，该阶模态振型的较大幅值同时分布在屏蔽板和控制板上，因此可以判定屏蔽板和控制间存在振动耦合。

图振动响应频谱图图电机控制器有限元模型优化方案设计根据上述分析可知，减小驱动板上的振动响应量级可以通过以下两个途径来实现避免振动耦合，改变屏蔽板或驱动板，避免者之间的振动耦合增大阻尼降低响应峰值，由振动传递特性曲线可知，可以通过增大传递路径上的阻尼来减小振动响案，提高了产品的振动疲劳耐久性能。

振动传递及疲劳失效振动传递根据振动理论，电机控制器可认为是多自由度有阻尼系统，其运动微分方程可以写成以下矩阵形式式中，为质量矩阵，为阻尼矩阵，为刚度矩阵，为外激励力，等式左侧部分分别对应惯性力阻尼力和弹性力，该方程的本质为力的平衡，。

为了进步验证是否存在振动耦合，采用仿真软件建立电机控制器的有限元模型，进行仿真分析网格划分，采用面体实体单新能源汽车电机控制器振动疲劳耐久性提高研究分析新能源论文车悬臵上，在车辆行驶过程中会受到来自于悬臵的路面振动激励如果是集成系统，电机控制器还会受到由电机及减速器产生的振动激励，该激励的频率范围宽量级大，相比于路面振动激励更加严酷。

因此，随着电驱动集成系统越来越广泛的应用，使得电机控制器的耐振动要求越来越严格，这给电机控制器的设计带来了很大的挑战。

电机控制器在振动条件下，内部部件产生的振动响应通常会较大，尤其是在刚性较差的板上。

了优化方案设计，采用倍频程准则设计结构模态避免振动耦合，以及增加阻尼降低振动响应峰值。

并且对优化方案进行了仿真和试验验证分析，结果表明，采用倍频程准则避免振动耦合可以将振动加速度降低约增大阻尼可以使振动量级进步降低。

由此可知，两种优化方法可以明显地降低振动加速度，使产品疲劳耐久性能得到提升。

关键词振动疲劳新能源汽车电机控制器耐久性阻尼随着全球气候剧变环境恶化能源短缺，汽车工，材料的总寿命为，若其循环次数为，则造成的累积损伤为同理，当所受应力为时，材料的总寿命为，若其循环次数为，则造成的累积损伤为依此类推，当时，材料产生疲劳断裂，。

图材料疲劳曲线振动失效描述针对电机控制器样品如图所示，采用额定推力为的电动振动台苏试试验风冷，进行随机振动试验。

如图所示方向，样品通过螺栓安装在夹具上联电路等硬件，以及电机控制算法与逻辑保护等软件部分。

电机控制器通常以单体或电驱动集成系统电机电机控制器和减速器等安装在整车悬臵上，在车辆行驶过程中会受到来自于悬臵的路面振动激励如果是集成系统，电机控制器还会受到由电机及减速器产生的振动激励，该激励的频率范围宽量级大，相比于路面振动激励更加严酷。

因此，随着电驱动集成系统越来越广