动力总成悬置系统基于ANSYS的参数化优化设计

在有限元分析软件ANSYS中以质量矩阵单元、刚性梁单元以及弹簧单元为基本单元,用APDL程序语言对动力总成悬置系统进行参数化建模,基于能量法解耦进行模态分析,并对隔振器三向刚度进行优化配置使悬置系统各阶模态尽可能解耦。结果表明,悬置系统的模态频率与解耦度均达到满意的要求。     

沙滩车动力总成悬置系统模态分析及优化

采用Abaqus软件,建立包括动力总成、车身框架、悬置支架和缓冲套筒等关键结构的新型沙滩车动力总成悬置系统有限元分析模型;经过模态分析,计算得到发动机最高工作频率范围内的共5阶模态频率和振型,并分析各阶模态形成的原因;分析得第3阶模态振动方向与活塞运动方向相近,易引起车身框架的共振,是悬置系统结构的薄弱环节;针对此薄弱环节,对车身框架进行优化,通过优化前后的悬置系统模态分析结果的对比分析,达到较好的优化效果;动力总成悬置系统模态分析结果为发动机控制策略优化提供参考,也是后续的动力总成悬置系统动力学分析和减振优化的基础。     

计及弹性支撑的汽车动力总成悬置系统解耦研究

为实现动力总成悬置系统在整车中的解耦,建立了弹性支撑(悬架、车身和车轮)与动力总成悬置系统耦合的整车模型,通过该模型计算的弹性支撑固有频率与有限元法的计算结果进行对比,模型的精确性得到了验证。根据耦合作用,分析了弹性支撑对动力总成悬置系统固有频率和TRA解耦的影响。依据耦合系统的模态特性和响应解耦度,提出了计及弹性支撑影响的动力总成悬置系统在整车中实现TRA解耦的方法,对满足此解耦方法的悬置系统进行了仿真验证和试验验证,结果表明:在满足所提出的解耦方法下,该模型可实现动力总成悬置系统在整车中的TRA解耦,从而提高了整车的平顺性。     

基于遗传算法的12自由度动力总成悬置系统多目标优化

以某乘用车为研究对象,建立了包括动力总成和车身两个刚体的12自由度动力总成悬置系统模型。以能量解耦及怠速隔振量为目标函数,综合考虑悬置主簧结构及刚体模态频率分布的约束要求,采用遗传算法对动力总成悬置系统解耦率及怠速隔振量进行多目标优化。仿真结果与试验结果表明,该方法能有效优化动力总成悬置系统。     

挖掘机动力总成悬置系统隔振分析及优化

针对某型挖掘机怠速工况下出现动力总成晃动较大的现象,建立了动力总成悬置系统动力学模型.运用能量解耦方法,以悬置系统的动刚度为设计变量,以悬置系统的模态频率为约束条件,以主要激励方向的解耦率为优化目标,对动力总成悬置系统进行了优化.优化后系统的关键方向解耦率最大提高了20.2%.分别对优化前后的悬置系统进行了振动测试,结果显示优化后悬置系统的隔振性能有了明显提高.     

某客车动力总成悬置系统刚体模态分析与优化

以某中型客车为研究对象,建立了考虑前端附件影响的动力总成—空调压缩机—悬置系统动力学模型。利用ADAMS软件计算了动力总成悬置系统的刚体模态,进行了悬置系统刚体模态关于悬置动刚度、安装位置和角度等参数的变化历程分析,发现悬置系统刚体模态对悬置安装角度的变化十分敏感。基于能量解耦法对各参数进行优化,使各自由度能量解耦水平显著提高,从而改善悬置系统隔振性能。     

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。     

某大微客动力总成悬置系统的鲁棒优化设计

采用ISIGHT软件对某大微客动力总成悬置系统进行解耦优化。建立了悬置系统6自由度模型,以悬置系统6自由度解耦率最大为优化目标,各悬置的刚度、位置参数为设计变量,建立了悬置系统鲁棒优化模型。采用一阶泰勒级数展开方法计算目标函数和约束条件的统计特性,组合修正可行性方法和混合整数最适法算法求解6σ鲁棒优化问题。将优化解视为具有正态分布的随机变量,应用蒙特卡洛法对悬置系统进行鲁棒性分析,验证了鲁棒优化结果更加稳定。     

某商用车动力总成悬置系统的优化设计

根据某国产商用车悬置系统测量的各项参数,建立动力总成悬置系统6自由度的动力学模型。运用能量解耦原理法及序列二次规划优化算法,以悬置系统各阶固有频率、动力总成质心位移和各悬置元件刚度为约束条件,以振动能量解耦率为优化目标,对动力总成悬置系统进行优化设计。试验结果表明,运用能量解耦法能使悬置系统取得良好的解耦效果,改善悬置系统的隔振性能,提高汽车乘坐舒适性。     

基于混合遗传算法的汽车动力总成悬置系统多目标优化

简述了动力总成悬置系统优化的能量解耦法和最小传递率优化方法。在此基础上,针对动力总成悬置系统的6自由度模型,使用一种新的并列分层多目标优化混合遗传算法,运用MATLAB对动力总成悬置的刚度进行了优化。结果表明,优化算法能够有效地完成优化工作并且可以使悬置系统的能量解耦率和传递率有明显的提高。     

基于能量解耦的动力总成悬置系统优化研究

测量了动力总成悬置系统相关参数.运用多体动力学软件ADAMS建立了该悬置系统仿真模型,并对怠速工况进行仿真,得到各悬置加速度响应曲线;搭建了悬置系统试验平台,测试了各悬置元件怠速工况下振动响应,并将仿真结果与试验结果作比较,验证了所建模型的正确性.利用ADAMS/Vibration模块,根据动力总成悬置系统能量解耦理论,以悬置系统各悬置元件刚度为设计变量,以固有频率合理匹配为约束,选取动力总成在激励作用方向能量解耦度的提高为优化目标.结果表明,仅以刚度为设计变量在一定程度可以实现解耦度的提高,要达到完全解耦,还需考虑其它影响因素.     

关于发动机悬置系统分析的一种高效建模方法

提出了一种以有限元分析软件ANSYS为平台的关于发动机悬置系统分析的简单、高效的建模方法,利用该方法对某发动机悬置系统进行模态分析,并结合ANSYS参数化语言对系统进行解耦度计算,结果表明,该方法提高了计算效率,并为发动机悬置系统动力响应分析和隔振率优化研究打下了基础。     

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。     

MATLAB在动力总成悬置系统优化设计的应用

动力总成悬置系统的设计对汽车的平顺性、发动机的工作性能等都很重要.为了能够提高动力总成悬置系统的性能,应用拉格朗日法建立了动力总成悬置系统的数学模型,用MATLAB编制动力总成悬置系统固有频率和能量分布矩阵程序并在优化之前在ADAMS中建立模型仿真验证程序的正确性,并利用多目标优化方法对悬置系统刚度进行优化设计,计算结果表明,对悬置刚度进行优化能有效提高解耦率,从而改善系统的NVH性能.同时利用MATLAB/GUIDE工具箱建立通用的悬置固有频率和能量解耦率图形用户界面.     

动力总成悬置系统的布置设计与解耦优化

介绍悬置系统在发动机舱的布置方法,建立了动力总成悬置系统的动力学模型,提出了选择悬置系统的原则,对动力总成悬置系统的刚度和频率进行设计分析并进行了振动解耦优化。     

基于能量的汽车悬置系统与悬架系统模态耦合分析

为了研究汽车动力总成悬置系统与悬架系统的振动耦合程度,建立了包含动力总成悬置子系统和悬架子系统的耦合系统数学模型,提出了一种基于能量的模态耦合分析方法。计算了某汽车动力总成悬置系统与悬架系统的耦合程度,算例的计算结果表明,汽车悬置系统与悬架系统在第一阶和第七阶模态中耦合程度较高。     

汽车动力总成悬置系统的优化研究

发动机振动向车身的传递程度对车辆舒适性的影响很大,针对某型汽车存在的发动机振动向车身传递偏大的问题,将能量解耦法应用在动力总成悬置系统优化领域。建立了该汽车动力总成悬置系统的动力学模型并推导出运动微分方程,开发出基于MATLAB的动力总成悬置系统优化平台。分别运用该软件平台和ADAMS软件对动力总成悬置系统进行建模和优化,通过对比分析得到的优化结果,证明使用基于MATLAB开发的软件平台对动力总成悬置系统进行优化是可行的。     

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。     

汽车动力总成悬置系统的振动解耦优化

汽车悬置系统设计的好坏直接影响到汽车的舒适性。动力总成悬置系统的能量解耦方法成为设计悬置系统的重要方法。基于能量法,人们设计了各种计算机程序,对提高优化效率有很大的帮助。机械系统分析软件ADAMS中的ADAMS/View模块可以很方便地建立需要的动力学模型,ADAMS的振动分析求解器(Vibration)能够对各种振动状态进行计算,可以输出各模态的能量分布,非常适合对动力总成悬置系统的能量解耦分析。再配合matllab计算软件,则可以对现有的悬置系统进行优化。本文介绍了能量耦合方法的原理,并采用该原理,针对韩国现代H100车型的悬置系统进行了模拟仿真和优化。     

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。