某机床伺服电机悬置刚度区间型稳健优化方法研究

安装误差、测量误差及老化等原因导致悬置刚度在其设计值附近产生波动,使得悬置系统的频率和解耦率与其设计值之间也存在一定程度偏差。文中采用区间数表征悬置刚度、悬置系统的频率及解耦率的不确定性。为提高悬置系统解耦率及频率配置的稳健性,提出区间型稳健优化模型对悬置刚度进行稳健优化设计。对某机床伺服电机悬置系统的稳健优化结果表明,稳健优化方法可以较大幅度提高悬置系统在垂直和绕电机轴方向频率配置的稳健性。对优化结果进行了水平分析,验证了稳健优化方法的有效性。     

基于能量解耦法的某商用车动力总成悬置优化

为提升某商用车动力总成悬置系统的隔振性能,对现有方案前悬置主轴刚度进行优化。通过试验获得某商用车动力总成的惯性参数,利用能量法解耦计算求得固有频率和解耦率;分析不足后,运用MATLAB多目标优化算法,以前悬置刚度为变量,频率分离和解耦率为约束条件,解耦率加权和最大为目标函数,优化出最佳刚度值。通过隔振率试验,验证了优化方案的合理性。     

某重卡动力总成悬置系统稳健性优化设计

考虑橡胶减振产品刚度易受材料、制造工艺等因素影响,导致刚度上下波动,从而对系统减振隔振性能很大的影响。以某重卡动力总成悬置系统作为研究对象,以悬置刚度为设计变量,固有频率合理配置和解耦率为约束条件,以能量解耦率为目标,对悬置系统进行稳健性优化设计。结果表明,与确定性优化相比,稳健性优化设计不仅能够优化出合理的刚度参数,而且悬置系统NVH性能稳健性和可靠性显著提高,其中主要振动Roll方向频率的sigma水平从2.32sigma提高到3.19sigma,可靠度由94.25%提高到99.85%。     

某挖掘机动力总成悬置系统隔振性能优化

为提高某挖掘机动力总成悬置系统隔振性能,以悬置系统的六阶固有频率和解耦率为优化目标,以悬置静刚度为设计参数,对悬置系统固有频率和解耦率进行优化。结果表明,优化后悬置系统各阶固有频率分配更加合理,垂直方向和绕曲轴方向解耦率得到显著提高。按照悬置优化方案制作样件,装车测试得到怠速和最高转速工况下的隔振率达到85%,基本满足工程实际要求。提出的优化方法对改善工程车辆动力总成悬置系统隔振性能具有一定的参考价值。     

汽车动力总成悬置系统刚度优化设计

针对某一款国产汽车动力总成悬置系统解耦率偏低和振动频率分布不均的情况,以各主方向上解耦率最大为优化目标,悬置三个主方向上的刚度为设计变量,在特定的约束下利用确定性优化技术提高其解耦率。对确定性优化结果进行蒙特卡罗模拟,确定性优化结果的稳健性不足。针对稳健性不足的情况,采用6σ稳健性优化方法对确定性优化结果进行稳健性优化,并对结果进行了蒙特卡罗模拟。结果表明,基于质量工程的悬置刚度优化提高了系统的解耦率和稳健性,具有较强的工程价值。     

概念设计阶段动力总成悬置系统解耦设计

本文详细介绍了动力总成悬置系统基于TRA进行布置的正向开发过程,并给出了各悬置每个方向刚度的设计原则和悬置点位置布置方法。某款动力总成的正向开发过程计算结果表明,悬置系统的初始设计频率和解耦频率可以完全吻合,且各个方向的模态解耦率均接近100%。     

考虑安装误差的客车悬置系统的隔振研究

含辅助支撑客车动力总成悬置系统是一个超静定力学系统,安装误差可能导致系统振动恶化.通过建立客车动力总成悬置系统超静定力学物理模型,推导出相应的数学模型;通过MATLAB计算,对安装误差引起的悬置系统受力状态进行了分析;针对安装误差引起的悬置元件预载荷的变化,通过MTS台架对不同预载荷作用下悬置动刚度进行测试,对不同安装误差动力总成悬置系统固有频率和解耦率进行了分析,结果表明安装误差一定程度上使固有频率和解耦率偏离设计值;为减小安装误差对悬置系统影响,提出了辅助支撑悬置刚度设计的参考计算方法.     

考虑车架作用的动力总成悬置系统解耦优化研究

汽车动力总成悬置系统振动是汽车振动的主要振源之一,针对传统六自由度模型的不足,建立了动力总成——车身的十三自由度模型,并推导了该模型的动力学方程。采用遗传算法与序列二次算法相结合的方式,对十三自由度动力总成悬置系统进行解耦优化计算,从整车层面提高了悬置系统解耦率。采用ADAMS建立仿真模型验证优化计算结果。最后编写动力总成悬置系统优化设计软件,通过本软件可快速实现动力总成悬置系统优化计算,获取整车环境下动力总成悬置系统的固有频率和解耦率,有效提高了动力总成悬置系统设计的效率。     

以广义力传递率为目标的动力总成隔振悬置系统优化设计方法

定义动力总成悬置系统的广义力传递率及其积分和,适于作为动力总成悬置系统隔振特性优化设计计算的评价指标.提出以广义力传递率积分和极小化为目标的动力总成悬置系统优化设计计算方法,对动力总成一悬置系统的刚体振动模态频率的分布范围加以约束,可实现悬置系统布置参数和悬置元件刚度的优化.基于一种客车的动力总成-悬置系统,进行较完整...     

基于RSM模型的悬置系统刚度优化及稳健性分析

建立发动机动力总成悬置系统动力学分析模型,研究三缸发动机平衡策略及其对应的悬置系统匹配优化设计。基于发动机平衡策略及激励力分析结果,选取悬置元件刚度为设计变量,以各方向解耦率最大为优化目标,以固有频率合理配置为约束条件,构建悬置系统优化设计模型。结合拉丁超立方设计抽样拟合RSM近似模型,利用多岛遗传算法对模型进行优化,得到约束条件下最优解,并对结果进行了稳健性分析。悬置系统关键自由度方向的解耦率大幅提升,利于动力总成振动控制,基于系统解耦率的悬置刚度的稳健性良好。     

考虑车内振动的动力总成悬置系统多目标优化

以实际工况下的测试数据为基础,建立了简化的车内振动传递路径分析模型。在此基础上,以发动机悬置刚度为设计变量,综合考虑悬置系统能量解耦和车内振动,建立了基于灰色粒子群优化算法的多目标优化模型。并以某型卡车为例,进行了多目标优化求解。实验和优化结果表明,在得到较好能量解耦的同时,降低了车内振动,实现了能量解耦和车内低振动的优化匹配。     

某商用车动力总成悬置系统隔振性能优化

为提升某商用车动力总成悬置系统的隔振性能,在试验获得某商用车动力总成惯性参数的基础上,利用能量解耦法计算获得了该系统的固有频率及各阶频率的能量分布,并针对其计算结果所表现出来的问题,运用Matlab编写程序对后悬置刚度进行了优化,获得了该悬置的理想刚度值,最后对新悬置系统的频率分布及解耦率进行了理论计算.计算结果表明:...     

Optimization Design and Performance Analysis of Vehicle Powertrain Mounting System

The design strategies for powertrain mounting systems play an important role in the reduction of vehicular vibration and noise. As stiffness and damping elements connecting the transmission system and vehicle body, the rubber mount exhibits better vibration isolation performance than the rigid connection. This paper presents a complete design process of the mounting system, including the vibration decoupling, vibration simulation analysis, topology optimization, and experimental verification. Based on the 6?degrees?of?freedom vibration coupling model of the powertrain mounting system, an optimization algorithm is used to extract the best design parameters of each mount, thus rendering the mounting system fully decoupled and the natural frequency well configured, and the optimal parameters are used to design the mounting system. Subsequently, vibration simulation analysis is applied to the mounting system, considering both transmission and road excitations. According to the results of finite element analysis, the topological structure of the metal frame of the front mount is optimized to improve the strength and dynamic characteristics of the mounting system. Finally, the vibration bench test is used to verify the availability of the optimization design with the analysis of acceleration response and vibration transmissibility of the mounting system. The results show that the vibration isolation performance of the mounting system can be improved effectively using the vibration optimal decoupling method, and the structural modification of the metal frame can well promote the dynamic characteristics of the mounting system.     

电动轮自卸车动力总成悬置系统分析与优化

针对电动轮自卸车动力总成结构特点,根据能量解耦理论和最优化理论,建立了电动轮自卸车动力总成悬置系统六自由度动力学模型,以其六自由度解耦率最大为优化目标,采用优化拉丁方法,分析出影响解耦的主要参数,结合遗传算法、模拟退火法对电动轮自卸车动力总成悬置系统进行了优化设计。然后将优化结果视为满足正态分布的随机变量,运用Monte Carlo方法对其进行稳健性分析,以考察设计值的变化对目标函数的影响。结果表明,运用此优化方法对悬置系统进行优化能有效提高解耦率,优化结果稳定可靠,基本满足稳健性要求。     

动力总成悬置系统优化设计及系统稳健性分析

建立动力总成6自由度模型,以能量解耦为优化目标,系统频率分布及悬置各向刚度比值为约束,悬置各向刚度为变量,采用遗传算法对系统进行优化设计。运用Monte Carlo方法对结果可靠性进行验证。最后通过实车测试验证悬置系统的隔振性能。     

发动机动力总成悬置系统模态分析与优化

悬置系统设计的核心是合理设计悬置元件的位置、角度和刚度,以提高悬置系统各向谐振模态解耦度,并使各向自振频率分别避开发动机怠速频率、车架、车身各向自振频率等,从而提高悬置系统的隔振效果。在悬置系统模态分析的基础上,建立了以提高悬置系统解耦度和各向谐振频率尽可能接近期望值为目标的悬置系统自动优化设计数学模型,并以某发动机动力总成悬置系统为应用案例,对其悬置元件的位置、角度和刚度进行自动优化设计计算,获得了预期的优化效果。     

某客车动力总成悬置系统振动解耦优化设计

以当前正在开发的一款新型客车的悬置系统为例,详细描述了解耦优化设计方法在动力总成悬置系统开发过程中的应用。在悬置系统动力学仿真分析的基础上,进行了悬置支架解耦优化设计,提高了系统解耦率。对各悬置点承载及位移进行分析,为悬置元件非线性刚度设计提供了参考依据。     

Decoupling analysis for a powertrain mounting system with a combination of hydraulic mounts

The existing torque roll axis(TRA) decoupling theories for a powertrain mounting system assume that the stiffness and viscous damping properties are constant. However, real-life mounts exhibit considerable spectrally varying stiffness and damping characteristics, and the influence of the spectrally-varying properties of the hydraulic mounts on the powertrain system cannot be ignored. To overcome the deficiency, an analytical quasi-linear model of the hydraulic mount and the coupled properties of the powertrain and hydraulic mounts system are formulated. The influence of the hydraulic mounts on the TRA decoupling of a powertrain system is analytically examined in terms of eigensolutions, frequency, and impulse responses, and then a new analytical axiom is proposed based on the TRA decoupling indices. With the experimental setup of a fixed decoupler hydraulic mount in the context of non-resonant dynamic stiffness testing procedure, the quasi-linear model of the hydraulic mount is verified by comparing the predictions with the measurement. And the quasi-linear formulation of the coupled system is also verified by comparing the frequency responses with the numerical results obtained by the direct inversion method. Finally, the mounting system with a combination of hydraulic mounts is redesigned in terms of the stiffness, damping and mount locations by satisfying the new axiom. The frequency and time domain results of the redesigned system demonstrate that the torque roll axis of the redesigned powertrain mounting system is indeed decoupled in the presence of hydraulic mounts (given oscillating torque or impulsive torque excitation). The proposed research provides an important basis and method for the research on a powertrain system with spectrally-varying mount properties, especially for the TRA decoupling.     

动力总成悬置系统优化中悬置刚度灵敏度分析

针对某车动力总成悬置系统振动耦合严重的问题,建立了该车动力总成悬置系统六自由度模型,通过ADAMS/Insight模块对悬置元件的各刚度参数进行灵敏度分析。以分析找出的主要敏感参数为设计变量,结合振动解耦理论,以提高系统解耦率及使动力总成悬置系统的扭矩轴和弹性轴平行为目标,对该悬置系统参数进行了优化,并对优化前后车辆进行了路试验证。结果表明,优化后的悬置系统隔振能力有了较大提高,说明通过对相关参数进行灵敏度分析,减少设计参数,可提高优化效率。     

基于遗传算法的某车型悬置系统优化设计

悬置系统的设计对车辆NVH性能起着重要作用,影响着整车振动大小及噪声水平。以某车型动力总成悬置系统为载体,基于Virtual.Lab建立的系统分析模型,分别计算了悬置系统固有频率分布、模态解耦率及系统位移量,结果显示:悬置系统固有频率分布不合理,重要方向的解耦率小于80%,且位移量大于10mm,均不满足要求;应用遗传算法,对悬置系统进行优化分析,将系统变量设定为悬置橡胶刚度,固有频率及位移量所要求的范围设定为约束条件,目标为解耦率最大。通过优化悬置橡胶刚度参数,悬置系统的固有频率、位移量可以控制在要求的范围内,并且模态耦合的程度大大降低。