[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

说明书

本发明提供了一种乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法，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。本发明使得乘用车悬置系统垂向安装位置动力总成模态频率总体下降，力传递率降低，低频振动性能明显改善，加强鲁棒性，对乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化效果明显。

技术领域

本发明属于车辆、动力机械振动的控制技术领域，具体涉及一种乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法。

背景技术

目前乘用车多采用承载式车身，汽车在行驶过程中所受自重及路面经轮胎、悬架等传递过来的载荷均由车身来承受，故车身的性能对整车质量有着极其重要的影响；乘用车后部车身通常包括后纵梁、后地板梁、C柱、D柱、后轮罩及后减震器安装塔等，对车身刚度、强度及模态性能有着显著的影响；

因此随着消费者对驾驶舒适性要求的提高，乘用车NVH问题日益凸显，悬置系统垂向安装位置是影响整车NVH性能的重要因素，同时还影响了汽车操纵稳定性、安全性，因此对其进行优化对提高整车性能起着至关重要的作用。

在降低乘用车NVH的过程中，如何设计出有效的隔振系统，来对乘用车悬置系统垂向安装位置的功率流进行优化，来降低汽车在行驶过程中的NVH，变成了本领域的一个主要研究方向，而在目前，并没有什么好的办法来对乘用车的NVH进行降低和改善，因此，急需设计一种新的乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法，来改善乘用车在行驶过程中的NVH，提高用户行驶过程中的舒适性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法，使得乘用车悬置系统垂向安装位置优化后动力总成模态频率总体下降，力传递率降低，低频振动性能明显改善，具有鲁棒性好、对乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化效果明显的特点。

本发明采用的技术方案是：一种乘用车悬置系统垂向安装位置功率流优化方法，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。

上述技术方案中，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。

上述技术方案中，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。