动力总成悬置系统优化方法的对比研究

简述了动力总成悬置系统传递路径优化方法和能量解耦优化方法,应用这两种优化方法对某轿车的悬置系统进行优化,并从悬置刚度、能量解耦、振动传递率和车内振动4个方面进行对比。结果表明,与能量解耦优化方法相比,传递路径优化方法虽然在能量解耦方面相对较差,但在振动传递率和车内振动控制方面都较好,因而是一种可以满足整车要求并能更好地衰减振动的有效方法和新思路。     

基于灵敏度分析的发动机悬置系统稳健优化设计

以发动机悬置系统能量解耦为目标,悬置刚度参数为设计变量,考虑目标函数和约束函数对于悬置刚度参数的灵敏度,构造了多目标优化数学模型.采用遗传优化算法对一款发动机悬置系统的悬置刚度参数进行了稳健优化设计,并用Monte Carlo方法进行了分析.结果表明,优化方法可以有效降低系统解耦度对悬置刚度参数的灵敏度,提高了悬置系统设计的实用性.     

汽车动力总成悬置系统固有特性的可靠性优化

以悬置刚度为设计变量,分别用正态分布和均匀分布随机变量描述设计变量和动力总成惯性参数的不确定性,建立了悬置系统固有特性的可靠性优化模型,对某轿车悬置系统固有特性分别进行了确定性优化和可靠性优化.结果表明:与确定性优化方法相比,采用可靠性优化方法虽然悬置系统在各方向的解耦率稍有降低,但可较大幅度地提高解耦布置和频率配置的可靠性.     

动力总成悬置系统刚体模态优化设计方法的研究

以合理分配悬置系统的各阶固有频率和提高各阶解耦率为原则构造了悬置系统优化的目标,以悬置静刚度和安装位置作为设计变量、悬置3向刚度比例为约束条件,对悬置系统的优化方法进行了研究,并以某轿车动力总成悬置系统作为优化实例进行了计算.结果表明,优化后悬置系统各阶固有频率分配更加合理,解耦率得到提高.同时利用不同初始值进行优化,验证了该优化算法的稳定性.     

综合考虑解耦率和隔振率的发动机悬置系统多目标优化

发动机悬置的解耦率和隔振率是汽车动力总成设计的两个主要性能指标.通过iSIGHT软件集成Matlab与ADAMS,建立综合考虑解耦率和隔振率的数学模型,利用非支配解排序遗传算法对悬置系统的性能参数进行多目标优化.实车测试结果验证了该方法的可行性.     

基于容差模型的发动机悬置系统稳健优化设计

应用稳健优化设计理论,考虑设计变量的不确定性对结果的影响,建立稳健优化模型。以发动机悬置系统能量解耦为目标,用Pareto遗传算法对系统的刚度参数进行稳健优化,并将优化结果运用Monte Carlo方法进行分析.结果表明,优化方法可以有效提高悬置系统的稳健性。     

基于CATIA的进气系统解耦性能分析

提出一种实用、有效的运用CAITA分析模块进行进气系统解耦能力分析的方法。以某搭载四缸1.5T发动机车型的进气系统为例,运用CATIA构建一个进气系统解耦分析的模型,实现可视化分析过程。结果显示:利用CATIA进行解耦性能可视化分析,能够有效优化系统的解耦能力。     

天窗电机运行噪声解耦试验研究及噪声优化评价方法

为降低天窗电机运行噪声,首先提出横向筋和纵向筋2种噪声解耦方案,开展横向筋解耦装置与原车螺栓刚性连接状态遮阳帘电机运行噪声对比试验,在天窗后排框架使用4个横向筋解耦装置时,驾驶员耳旁位置噪声降低3.5 dB(A),然后提出了天窗电机运行噪声优化评价方法,并设计正交试验探究2种解耦装置各因素对噪声优化影响的显著性。结果表明：多个纵向筋解耦装置降噪效果明显优于单个横向筋解耦装置;影响纵向筋解耦装置降噪效果的主要因素是解耦件硬度,硬度越小,降噪效果越好;所提出的噪声优化评价方法可以客观定性分析解耦装置各因素影响显著性,评价结果不随权重系数的改变而改变。     

基于灵敏度分析的悬置系统设计及优化

论述了悬置系统设计的扭矩轴理论和能量法解耦理论,并介绍了这两种理论的计算方法,基于这两种理论并结合灵敏度分析的方法对某国产汽车的动力总成悬置系统设计进行了优化,结果表明:将悬置弹性中心布置在扭矩轴上,以及调整悬置刚度可以达到很好的解耦设计结果,提高整车的NVH表现.     

车用永磁同步电机偏差解耦控制系统高速性能的研究

基于永磁同步电机复矢量模型,对转子磁场定向矢量控制下电流控制器的高速性能进行分析.针对励磁电流分量和转矩电流分量之间的耦合问题,运用串联解耦控制理论,提出一种偏差解耦控制方法,并与传统的反馈解耦控制方法进行了对比.仿真和实验结果表明,偏差解耦控制方法具有很好的参数鲁棒性,对谐波扰动起到了抑制作用,高速下也有较好的解耦性能.     

Robust optimization design method for powertrain mounting systems based on six sigma quality control criteria

This paper presents a robust optimization design method based on Six Sigma quality control criteria to improve the design of a powertrain mounting system (PMS). The powertrain is modeled as a rigid body having six degrees of freedom (DOF) connected to a rigid base by four rubber mounts, and each mount is simplified as a three-dimensional spring-damper element in its local coordinate system (LCS). The calculation method based on energy decoupling is used to estimate the decoupling ratios of a PMS. The location and static stiffness of each mount and the orientations of the two anti-torsion mounts are selected as uncertain design variables, and the nominal values of these design variables are optimized to obtain a robust Six Sigma design for a PMS. The uncertain design variables are characterized by a perturbation or percent variation around their nominal values. The generalized reduced gradient (LSGRG2) optimization method is employed to solve the robust optimization problem, and a second-order Taylor series expansion is used to estimate the statistical properties of the performance constraints and objectives. The optimization results show that the robust design ensures good robustness or high reliability for the natural frequencies, decoupling ratios, and frequency separation constraints of a PMS.     

A robust optimization for the frequency and decoupling ratio of a powertrain mounting system based on interval analysis

This paper presents a robust optimization method to decrease the variations in the performance of the designed system caused by the unavoidable manufacturing, installation or measurement errors of the design variables. Generally, it is difficult and costly to determine statistical information with sufficient precision for uncertain design variables; in this study, interval numbers are used to describe the uncertain design variables, and only the bounds of these variables are required. An improved interval truncation method is presented for estimating the variation ranges of the system performances. The robustness estimations of the system performances are incorporated into the optimization formulation to obtain the nominal design variables, which could make the system performances relatively robust; therefore, the design robustness is estimated and improved in the optimization iteration process. The robust optimization method is applied to a general powertrain mounting system (PMS) to improve the design robustness of the PMS decoupling layout and frequency allocation. The optimization results show that the robust optimization method could effectively increase the decoupling ratios in the interested vertical and pitch directions, and the frequency allocation is more robust than that obtained using the traditional deterministic optimization.     

发动机-悬置系统的能量法解耦及优化设计

本文通过发动机-悬置系统的能量分布得到系统解耦的能量指标,并以该能量指标为优化设计目标。以系统的固有频率为约束条件,应用DSFD算法对系统进行优化计算。所编制的优化设计程序具有计算可靠、收敛速度快的特点。为便于程序应用,本文指出了系统能量解耦目标、频率约束及设计变量等因素对优化计算的影响。对某一轻型货车发动机-悬置系统的优化计算表明,仅通过悬置刚度参数的调整即可使系统的解耦水平明显提高。     

汽车发动机弹性支承隔振的解耦方法

优化发动机弹性支承参数，对发动机一悬置系统的解耦要求是通常必须满足的条件之一。本文根据传递函数分析振动的方法，探讨了发动机振动模型简化的理论基础，隔振和解耦的关系，以及更适用于计算机寻优的解耦新方法。     

基于免疫进化算法的发动机悬置系统稳健优化

在分析各种优化方法优缺点的基础上,建立发动机悬置系统六自由度动力模型。以六自由度方向的解耦率为最大优化目标,以各悬置点三向刚度为设计变量,选用免疫进化算法对发动机的悬置刚度参数进行优化,最后用Monte Carlo法对悬置系统进行稳健性分析。结果表明,优化解不仅能保证六自由度方向的高解耦率,还能保证悬置系统的稳健性,提高了产品的质量。     

动力总成悬置系统解耦设计

阐述了用于动力总成悬置系统解耦设计的转矩轴理论和能量解耦法,给出了这2种理论的计算方法,并利用这2种方法对某国产汽车的动力总成悬置系统进行了解耦设计,结果表明:将悬置布置在转矩轴上,通过合理设计悬置的刚度可以对动力总成悬置进行很好的解耦设计。     

2缸发动机平衡机理研究及悬置系统优化设计

以2缸发动机为研究对象,分析发动机曲柄活塞机构的运动规律,推导发动机在实际工作时产生的不平衡激励力和力矩,研究2缸发动机的旋转惯性力和往复惯性力的平衡方法,对一台2缸发动机在不同平衡条件下产生的激励进行数值模拟。在此基础上,建立2缸发动机悬置系统优化模型,以悬置系统的固有频率、能量解耦率和悬置动反力为优化目标,用序列二次规划法进行多目标的优化,对一台2缸柴油机进行了悬置系统优化设计。分析结果表明该优化方法可以有效减少发动机传递给车身的激励。     

发动机隔振系统振动固有特性的优化计算及影响因素分析

对发动机隔振系统振动固有特性进行了理论分析,引入了六自由度能量解耦理论,依托Matlab的矩阵运算能力,开发了发动机隔振系统优化设计软件,并利用该软件对系统进行了振动固有特性分析和能量解耦优化。考虑到悬置元件刚度的实际值与设计值可能存在一定偏差,因此针对某解耦度较高的系统,按照悬置元件各向刚度参数±20%的偏差范围,对系统进行仿真试验,研究了悬置元件刚度偏差对系统振动固有特性的影响,所得结论对隔振设计和悬置元件的工艺控制具有一定的指导意义。