[发明专利]一种乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法

权利要求书

1.一种乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法，其特征在于：包括以下步骤：

在乘用车悬置系统的多激励柔性振源系统中，利用等效激励力计算方法设计乘用车的悬置系统；

根据悬置系统传递至乘用车车身的功率流作为功率流优化目标函数；

将悬置系统的垂向安装位置作为设计变量与约束条件；

通过设计变量与约束条件计算得到功率流优化目标函数的罚函数；

选取罚函数的响应系数；

根据罚函数的响应系数对罚函数进行最小化计算，完成对乘用车悬置系统的垂向安装位置功率流优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用等效激励力计算方法设计乘用车的悬置系统的过程包括：计算乘用车悬置系统的多激励柔性振源系统的柔性体等效振源，将该等效振源替代为原激励源进行隔振系统的设计，建立隔振系统的数学模型；根据隔振系统的数学模型建立隔振系统的力平衡方程；根据隔振系统的力平衡方程获取隔振系统的速度向量和力向量，得到隔振系统的结构特性矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：根据悬置系统传递至乘用车车身的功率流作为功率流优化目标函数的过程包括：根据隔振系统的结构特性矩阵，将悬置系统的垂向安装位置作为设计变量，构建隔振系统的动力学方程；基于隔振系统的动力学方程的稳态频率响应引入频率响应矩阵，获得隔振系统的结构阻尼或比例阻尼系统的频率响应矩阵的模态叠加形式；基于悬置系统的频率响应矩阵的模态叠加形式，计算悬置系统的垂向安装位置的稳态响应和输入功率流，构建功率流优化目标函数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：将悬置系统的垂向安装位置作为设计变量与约束条件的过程包括：基于隔振系统中的悬置系统的垂向安装位置将悬置系统的功率流优化目标函数定义为动力总成传递的动率流；为动力总成传递的动率流的边界约束赋予设计变量的上下界；将动力总成传递的动率流的边界约束转化为不等式约束，形成功率流优化目标函数的约束条件；将功率流优化目标函数和约束条件转换为悬置系统的垂向安装位置的函数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：通过设计变量与约束条件计算得到功率流优化目标函数的罚函数的过程包括：在功率流优化目标函数的设计变量与约束条件的基础上，引入权因子获得罚函数；基于约束条件的约束函数的典型选择定义罚函数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：选取罚函数的响应系数的过程包括：根据每个悬置系统需要约束的变量个数选取罚函数的响应系数的初值；当悬置系统需要约束的变量个数为0时，罚函数的响应系数的初值为1；当悬置系统需要约束的变量个数大于0时，取罚函数梯度的模对的响应系数的极小化来选取其初值。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：根据罚函数的响应系数对罚函数进行最小化计算的过程包括：选择一个悬置系统的垂向安装位置点作为初始点，必须是不等式约束的可行域内的一个内点；若初始点不是内点，在全部不等式约束中将不满足的不等式约束取负值，从其极小化中去搜索一个可行的初始点；从初始点开始执行以下计算过程：

针对当前的悬置系统的垂向安装位置点和响应系数构造罚函数，确定其搜索方向；在确定的搜索方向上，用一维搜索法确定搜索步长，计算得到下一个悬置系统的垂向安装位置点；采用外推方法加速，进行极小求解收敛，生成响应系数递减序列的下一个响应系数；对下一个响应系数，采用外推法估计罚函数的极小值；针对下一个悬置系统的垂向安装位置点和响应系数构造罚函数重复执行上述步骤并进行迭代。