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。     

基于DOE敏感性分析的动力总成悬置系统优化

以发动机悬置系统能量解耦及模态分布为目标函数,悬置刚度参数为设计变量,考虑目标函数和约束条件对于悬置刚度参数的灵敏度,构造了多目标优化数学模型。编制Matlab优化程序,结合ISIGHT软件,采用多岛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优化设计,并用DOE技术进行了敏感性分析,定位影响主方向模态及能量分布的关键因素,通过刚度调整,达到了设计目标,解决了工程实际问题。     

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。     

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.     

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。     

汽车发动机悬置系统的多目标优化

基于多目标优化理论,建立了一种发动机悬置系统优化设计模型,通过悬置刚度和位置参数的合理设置保证了主要振动方向上的能量解耦率最大化。分别以发动机悬置系统垂直方向和绕曲轴方向的能量解耦率最大为优化目标,以悬置刚度参数和位置参数为优化设计变量,考虑固有频率和动力总成参数的约束,构造了悬置系统六自由度模型,并利用非支配排序遗传算法对该系统进行多目标优化。最后该方法被应用于某型汽车发动机的悬置系统设计。     

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。     

基于灵敏度分析的发动机悬置系统稳健优化设计

本文基于灵敏度分析的发动机悬置系统稳健优化设计为研究课题,以发动机悬置系统能量解耦作为本研究的参照目标,以悬置刚度参数为设计变量,考虑各种因素对悬置刚度参数灵敏度的影响,建立了多目标优化数学模型。采用遗传优化算法对发动机悬置系统刚度参数进行了稳健优化设计,并用蒙特卡罗方法进行了分析。研究结果表明,本次研究所采用的方法和建立的模型能够有效的降低发动机悬置系统能量解耦度对悬置刚度参数的灵敏度,有效的优化设计了发动机悬置系统,提高了实用性。     

基于改进粒子群-禁忌搜索算法的悬置系统优化设计

针对某款越野车在怠速工况下发动机悬置系统隔振效果不理想,以曲轴中心线和第一个气缸后端面为原点建立了发动机悬置系统的动力学模型.并针对悬置系统固有频率和振型的求解采用了乔里斯基分解法结合雅克比法的求解方法,同时提出改进粒子群-禁忌搜索优化算法以系统主要激励力方向的解耦率为优化目标,对悬置系统进行了优化,优化后悬置系统主要方向的解耦率得到提高.最后采用Adams对优化后的悬置系统的固有频率和能量分布进行了验证分析,进一步验证了优化方法的可行性.     

汽车动力总成悬置系统模态分析及优化设计

在ANSYS中以质量矩阵单元、刚性梁单元和弹簧单元为基本单元,应用APDL程序语言对汽车动力总成悬置系统进行参数化建模与模态分析,基于能量法解耦进行模态解耦度计算与分析;应用ANSYS中的优化模块对各个悬置元件的刚度进行优化配置,使得该悬置系统的6阶模态尽可能解耦;优化后的动力总成悬置系统的6阶模态频率分布在合理范围内,6阶模态的解耦度也得到了显著提高.     

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。     

汽车动力总成悬置系统多工况运行模态试验研究

由试验测得发动机启动、怠速和急加速三种典型工况下的振动响应,进行了动力总成悬置系统的运行模态参数识别。采用多参考点最小二乘复频域法,通过试验测得的振动响应获得系统工作振型。由于发动机激励不具备零均值白噪声的特点,运用了多种模态置信度指标进行模态验证,获得了较可信的模态参数。试验结果表明,动力总成悬置系统的运行模态参数与发动机工况有关,对于大阻尼和密集模态的动力总成悬置系统,多工况的运行模态试验可以更准确地识别悬置系统的模态参数。研究结果对悬置元件参数设计具有重要的参考价值。     

柴油机汽车悬置系统优化设计

柴油机汽车发动机悬置系统设计主要是通过合理设计悬置元件各向刚度、位置以及角度,以提高系统各向能量解耦度,并使各向自振频率落在期望值内。建立了以提高悬置系统解耦度和各向谐振频率与期望值接近程度为目标的悬置系统优化设计数学模型,采用自创的基于敏度的优化算法,通过自动迭代计算,快速准确地找到悬置元件刚度、位置与角度的最优设计方案。某柴油机汽车发动机悬置系统的优化设计算例结果表明本方法优化效果明显。改善了悬置系统的减振、隔振效果。     

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。     

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.     

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。