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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

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...     

燃料电池轿车动力总成悬置系统的优化设计

以某燃料电池车为研究对象,建立了电机动力总成悬置系统的动力学模型,通过分析动力总成悬置系统的耦合特性和加速工况时的瞬态振动,指出了原始设计不合理的地方.在此基础上,以悬置位置与悬置刚度为设计变量,以加速工况悬置处的瞬态动反力为目标函数.运用遗传算法对动力总成悬置系统进行了优化设计,从而有效地改善了动力总成悬置系统的隔振性能.     

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.     

应用证据理论的三缸发动机悬置系统设计及稳定性分析

针对基于不确定性参数条件下三缸发动机悬置系统不满足稳健性设计要求问题,提出了一种基于证据理论的悬置系统优化及稳定性分析方法.在考虑了悬置系统参数不确定性的条件下,首先基于证据理论原理并结合遗传算法,对悬置系统参数进行优化设计.然后分析优化后的参数在不确定性条件下悬置系统满足稳定性设计要求的概率累计分布曲线.最后,在不确定参数区间存在波动时验证优化参数的最优性.     

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.     

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。     

汽车独立悬架后桥悬置系统设计方法研究

基于汽车独立悬架后桥(ISRA)悬置系统6自由度振动分析模型，分别给出了其固有频率和能量分布的设计要求及其在零转动、静态转动和动态转动工况下的设计要求，并提出了ISRA悬置系统的优化设计方法。在绕扭矩轴的扭矩激励下，优化得到各悬置静刚度的设计值，分别计算了ISRA悬置系统的固有频率和能量分布，零转动工况下后桥质心、质心坐标系Ya轴上一点的位移及各悬置的垂向位移和垂向动反力，静态转动工况下后桥质心和扭矩轴上一点的位移。研究结果表明：利用所提方法设计的ISRA悬置系统可以满足设计要求，对后桥悬置系统设计具有参考作用。     

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。     

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.     

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。     

空间长条形反射镜背部三支撑点的设置

采用背部三点支撑方式的空间光学遥感器长条形反射镜目前尚无普遍适用的支撑点设置方法,只能对某一确定尺寸和长宽比的反射镜进行专门设计。本文提出了基于规则模型的、以参数化模型为核心的集成参数化设计方法,并建立了长条形实体反射镜背部三点支撑集成参数化模型。在集成环境中通过试验设计、响应面分析等方法对设计参数进行了分析和优化,结果表明在轴向重力工况,镜面面形峰谷(PV)值优于λ/10(λ=632.5nm)的设计要求下,长条形碳化硅反射镜背部三点支撑的最大适用尺寸为1m。文中给出了最优支撑点布置,并确定了厚径比最优为1/10。最后,对集成参数化分析方法进行了精度分析,结果显示该方法整体误差为6.13%。提出的方法确定了空间长条镜背部三点支撑的适用范围,提供了支撑点最佳布置,为空间相机不同尺寸要求的长条镜设计打下了基础。     

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。     

动力总成悬置系统运动包络及工况载荷计算方法

阐述了动力总成位移控制设计的一般原理,以一微车动力总成悬置系统为研究对象,结合通用汽车公司全球标准的28种载荷工况,介绍了求解各悬置点反力以及发动机质心位移和转角的方法,该计算数据为悬置支架的强度校核以及发动机仓零件设计和布置提供了理论依据。