[发明专利]一种动力总成悬置系统多目标优化方法

说明书

本发明公开一种动力总成悬置系统多目标优化方法。所述方法包括：建立动力总成悬置系统的动力学模型；基建立所述系统的振动微分方程；通过求解所述振动微分方程，对所述系统进行能量解耦，得到所述系统的质心位移及转角和悬置的动反力频响特性函数；以悬置各向刚度及悬置安装角度为优化设计变量，以固有频率等变量为约束，以垂直方向及绕曲轴方向的能量解耦率最大、在所述系统的质心加载单位扭矩载荷时所述系统的质心位移及转角最小、所述系统的质心加载单位位移载荷时所述系统的质心位移及转角最小为目标，建立多目标函数模型。本发明考虑了位移载荷对整车NVH性能的影响，增加悬置安装角度作为优化变量，能够获得更好的优化方案。

技术领域

本发明属于汽车结构优化领域，具体涉及一种动力总成悬置系统多目标优化方法。

背景技术

目前，在关于汽车发动机动力总成悬置系统(包括动力总成和悬置动力总成的装置)的研究中，一般以各阶或者部分阶次模态能量解耦率的加权和最大为目标。仅仅以此为优化目标在某种程度上不能有效建立各阶模态能力解耦之间的关系。另外，还有以动力总成动态响应或振动传递率最小为目标，此类优化方法忽略了动态与静态之间的关系，仅仅考虑了动态响应指标，从而使优化结果出现较大的偏差。

申请号为201410065485.2中国发明专利，提出一种发动机悬置系统多目标优化方法。所述方法分别以垂直方向的能量解耦率最大和四悬置各方向动反力之和的幅值最小为目标，选取四个悬置各向刚度作为优化设计变量，在以固有频率、悬置刚度和动力总成位移为约束条件的基础上，添加绕曲轴方向的能量解耦率约束和各悬置绕曲轴反扭矩之和的响应约束，再采用非支配排序遗传算法进行多目标优化。该发明基于多目标优化理论，综合考虑了发动机悬置系统的能量解耦合动态响应特性，并以此作为相应的优化目标，利用多目标遗传算法进行了高效优化设计。其存在问题是：建立多目标优化函数时，选择的优化变量不包含悬置安装角度，且所述系统质心处没有加载载荷。因为悬置结构受制造条件的制约，优化变量不包含悬置安装角度，只以悬置刚度为优化变量不易获得符合制造条件的最优方案；系统质心处不加载荷时，无法评估不同的悬置系统对整车怠速工况下NVH(Noise、Vibration、Harshness，噪声、振动与声振粗糙度)性能的影响，以及整车启动熄火工况下座椅导轨的振动情况的好坏。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种动力总成悬置系统多目标优化方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种动力总成悬置系统多目标优化方法，包括：

建立动力总成悬置系统的动力学模型；

基于所述动力学模型建立所述系统的振动微分方程；

通过求解所述振动微分方程，对所述系统进行能量解耦，得到所述系统的质心位移及转角和悬置的动反力频响特性函数；

以悬置各向刚度及悬置安装角度为优化设计变量，以固有频率、悬置刚度、所述系统的质心位移、绕曲轴方向及垂直方向(即整车坐标系G₀-xyz的z轴方向，全文同)的能量解耦率中的任意一种或几种变量为约束，以垂直方向及绕曲轴方向的能量解耦率最大、在所述系统的质心加载单位扭矩载荷时所述系统的质心位移及转角最小、所述系统的质心加载单位位移载荷时所述系统的质心位移及转角最小为目标，建立多目标函数模型；

采用非支配排序遗传算法对所述多目标优化模型进行优化。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：