基于区间分析的发动机悬置系统稳健优化设计

针对不确定参数发动机悬置系统的优化问题,基于区间分析理论,将稳健设计与多目标优化相结合,提出一种提高发动机悬置系统隔振性能的稳健优化设计方法。该方法在区间数学模型的基础上建立悬置系统稳健优化模型,以动反力及其变化范围最小为目标函数,固有频率的合理配置为约束条件,悬置刚度为优化变量,并将悬置刚度和悬置位置的波动范围作为区间参数变量,对某型轿车发动机悬置系统进行稳健优化设计。结果表明,该方法改善了悬置系统的隔振性能,提高了系统参数的稳健性。     

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.     

基于Taguchi方法的动力总成悬置系统稳健优化

为提高动力总成悬置系统的隔振性能及其优化设计的稳健性,首先建立悬置系统6自由度模型,并以各自由度方向的解耦率最大为目标,以各悬置点三向刚度为设计变量,选用遗传算法对悬置刚度参数进行初步优化;接着选择解耦率高且刚度分布合理的个体作为对象,以信噪比作为评价指标,应用Taguchi方法进行一次或者多次稳健优化,获得较为理想的优化解;最后应用蒙特卡罗方法进行稳健分析。结果表明,该方法在保证刚度合理分布的基础上,能有效提高各自由度方向上的解耦率,增强悬置系统的稳健性。     

动力总成悬置系统优化及稳健性分析

为改善动力总成悬置系统的隔振性能,以某车辆的悬置系统为研究对象,在扭矩轴坐标系下建立6自由度振动分析数学模型,阐述能量解耦的计算方法。以悬置系统振动解耦率和固有频率分布为设计目标,以悬置刚度为设计变量,采用遗传算法对该悬置系统进行优化设计,并且用蒙特卡罗模拟方法对优化结果进行稳健性分析。结果表明,优化后悬置系统的振动解耦率和频率满足设计要求,且系统设计稳健性较好。     

基于有限元技术的动力总成悬置支架拓扑优化的研究

建立悬置系统的动力学模型,进行动力学仿真并获得载荷数据.进而应用有限元方法对动力总成悬置支架进行分析;根据分析结果,使用连续体结构拓扑优化技术对支架模型进行拓扑优化,减轻了悬置支架的质量.     

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.     

汽车动力总成悬置系统优化与试验研究

以某款国产汽车为研究对象,在ADAMS中建立动力总成悬置系统的动力学模型。利用参数化分析方法,讨论了悬置参数对系统隔振性能的影响。对悬置参数进行优化,并分析比较优化前后的结果,优化后的悬置系统的隔振效果得到明显改善,并进行实车试验验证。     

基于免疫遗传算法的发动机悬置系统优化与鲁棒性分析

在了解各种优化方法优缺点的基础上,建立发动机悬置系统数学模型。选用免疫遗传算法对某型客车发动机的悬置刚度参数进行优化,并用Monte Carlo法对悬置系统进行鲁棒性分析。结果表明,优化解不仅能保证6自由度方向的高解耦率,还能保证悬置系统的鲁棒性。     

某纯电动汽车悬置减振性能优化研究

为解决某车型电动汽车右悬置隔振差,引起车内振动问题,测试实际动力总成转动惯量并对悬置系统进行优化.运用扭矩轴理论对右悬置位置做出改变,根据解耦优化结果对右悬置刚度进行调整,对右悬置衬套结构进行优化以优化电机启动倒转位移量,最后对悬置支架进行模态频率优化消除原有共振频率.对整改后项目样车测试表明,整改后车内振动情况满足优化要求.     

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。     

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.     

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.     

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。     

某轻型商用车悬置系统设计与优化

动力总成悬置系统的性能是整车NVH性能控制的关键。文章以某轻型商用车悬置系统为研究对象,对其进行设计及优化。文章基于主惯性轴理论确定了悬置系统的初始安装角度,并基于能量解耦法建立Adams模型对胶块安装角度及刚度进行优化设计。通过整车试验表明怠速工况下悬置系统隔振效果良好,但后悬置在加速工况下在2930rpm处存在共振,然后通过CAE分析,提出了后悬置系统优化设计方案,并对改进后悬置系统重新进行测试验证。测试结果表明优化后共振消除,整个悬置系统性能达到设计要求。     

基于多维平行六面体模型的动力总成悬置系统固有特性分析

工程实际中,汽车动力总成悬置系统不可避免地存在着一定的参数不确定性,且不确定参数间往往同时存在一定的相关性与独立性。本文中引入多维平行六面体模型处理系统参数相关性和独立性并存的情形,结合蒙特卡洛法提出了一种悬置系统固有特性的不确定性分析方法,并给出了方法的分析步骤。对某悬置系统的数值分析结果表明:该方法能有效处理系统不确定参数的相关性和独立性,与未考虑参数相关性的区间方法相比,该方法能获得更为合理的固有频率和解耦率区间范围;对于给定的研究模型,其左右悬置点的刚度相关性对系统固有特性的影响比较明显,在设计和研究过程中应给予重点关注。     

某三缸发动机悬置的优化设计

就某车型配备三缸发动机整车振动过大的问题,对悬置系统进行改进设计,分析动力总成及悬置系统参数。通过建立目标函数,利用能量解耦法,对悬置刚度进行计算和优化,使该车的整车振动状况得到较大改善。     

发动机前安装支架强度分析与改进设计

为保证发动机前安装支架的结构强度,对前支架进行了强度仿真分析。使用有限元方法计算前支架的应力及能承受的极限载荷,基于动力总成—悬置系统多体动力学仿真模型计算得到前支架的使用载荷。仿真结果表明,前支架的初始结构存在强度问题,基于仿真分析结果,对前支架初始结构进行了改进设计,道路试验结果表明,前支架的结构改进有效。     

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。     

某车型悬置支架模态仿真与优化设计

悬置支架作为悬置系统中的重要部件,其模态性能的高低对于整个悬置系统很关键。文章基于Optistruct软件的拓扑优化算法得到一种悬置支架的优化设计,在提高模态性能的同时,实现了结构的轻量化。对悬置支架设计开发的指导,有非常重要的意义。