燃料电池空压机悬置子系统分析及优化

对燃料电池空压机悬置子系统采用ADAMS进行建模,计算其刚体模态和解耦率。模态间隔不满足要求的情况下,使用ADMAS/Insight进行多目标优化。悬置刚度优化后解耦率所有方向大于80%,转子转动方向达到94%,模态频率分布避开路面和空压机本体怠速激励,前6阶模态间隔大于1Hz。对该悬置系统进行7种极限工况运算,求出其位移和受力分布,为燃料电池系统布置提供理论依据。     

汽车动力总成悬置系统的解耦优化研究及应用

汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,简称PMS)的设计好坏直接影响整车的NVH(噪声、振动和声振粗糙度)性能。针对某企业新车型研发的实际需求,对悬置系统进行解耦优化设计。首先建立悬置系统模型,得到系统固有特性一般方程式;再以MATLAB为开发平台,运用能量法编写优化程序,对悬置软垫三个主轴方向的刚度、位置和角度(也称悬置倾角)均进行了优化;最后将优化前后结果进行对比分析,并通过ADAMS软件验证。由分析结果可知,经优化过的固有频率分布较为合理,系统在六个激励振动方向的解耦率、固有频率最大最小值、频率差均满足企业的高标准要求,对动力总成悬置系统的设计具有一定的参考价值。     

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。     

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。     

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:...     

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.     

某电动客车动力总成悬置系统优化

对先对某电动客车电机悬置系统的振动传递率进行了测量,在某些工况下,传递率超过了10%,对电机悬置系统进行固有特性分析和优化是很必要的。对电机悬置系统进行固有特性分析后,采用多岛遗传算法,通过改变悬置的位置和刚度对电机悬置系统的能量解耦率进行了优化。原悬置系统只有RX、RZ方向上的能量解耦率在90%以上,X、Y、Z三个方向仅在50%左右,优化后,悬置系统在固有频率的分布上满足要求,各个方向的能量解耦率均在90%以上,提高了悬置系统的隔振性能。     

基于EXCEL/VBA的动力总成悬置系统的解耦计算

介绍了通过建立动力总成橡胶悬置系统力学模型,计算橡胶悬置系统刚度矩阵、固有频率、主振型和能量解耦。利用EXCEL/VBA编程制作橡胶悬置系统解耦EXCEL计算表,通过EXCEL计算表快速计算出悬置系统的固有频率、主振型和解耦能量分布。为对悬置系统设计是否满足要求进行判定作依据。     

某直列四缸发动机悬置系统模态优化设计

本文针对某四缸发动机模态解耦率较差的问题,对发动机悬置系统模态进行优化设计。首先通过多体动力学软件,建立6自由度发动机悬置系统模型,对模型进行模态分析和计算。以悬置元件的刚度和位置参数为主要设计变量,悬置系统模态能量解耦率为优化目标,采用遗传算法对模型进行优化。优化后,发动机悬置系统的解耦水平有显著提高。     

重型汽车动力总成悬置系统稳健优化设计

目前橡胶悬置仍广泛应用于重型汽车,针对其刚度特性的不确定性,根据能量解耦理论和基于扭矩轴的解耦理论,采用基于σ水平的稳健优化方法对悬置系统进行稳健设计。设计过程中采用多岛遗传算法寻优并运用矩阵法计算响应函数的均值与方差。最后以某悬置系统为例,根据静平衡和弯矩要求确定悬置各向刚度的初始值;按照稳健优化设计流程建立六自由度模型并求解计算。结果表明,应用此方法对悬置系统进行优化能够合理布置固有频率并提高各向解耦率,保证设计目标的鲁棒性,避免系统因刚度差异导致失效的问题。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。