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1、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的優(yōu)化方法探討摘要發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)優(yōu)化尤為重要，探究其作用及發(fā)展歷程，分析發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成解藕存在的問題并就此提出優(yōu)化方法，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。關(guān)鍵詞發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)優(yōu)化中圖分類號(hào)：U461.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)主要激勵(lì)源和噪聲源，其振動(dòng)傳遞途徑是由動(dòng)力總成經(jīng)懸置系統(tǒng)傳遞至車身，引起車身的振動(dòng)并通過其輻射到車廂內(nèi)，引起空腔內(nèi)部空氣共振產(chǎn)生噪聲，來自發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)可能引起汽車地板和車身的劇烈振動(dòng)，車內(nèi)噪聲較高，嚴(yán)重影響其行駛安全性和乘坐舒適性。所以，作為振動(dòng)傳遞途徑重要元件的動(dòng)力總成的懸置
2、系統(tǒng)，最大限度地減小發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)向車身傳遞是一個(gè)不可忽視的環(huán)節(jié)。1發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)概述4減少發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)向車體的傳遞及降低車內(nèi)噪聲從而改善整車舒適性是設(shè)計(jì)性能良好的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)，是研究、控制汽車振動(dòng)和噪聲，進(jìn)行汽車自主開發(fā)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，也是一直以來汽車研究者和設(shè)計(jì)師關(guān)心的問題。設(shè)計(jì)性能良好的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)激振力向底盤的傳遞，可以提高汽車的耐久性和乘坐舒適性，減少發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)傳遞給車身的力以及由此激發(fā)的車身飯金件和底盤相關(guān)零部件的振動(dòng)噪聲，降低發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛的振動(dòng)。2發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總
3、成解藕存在的問題在各種約束條件下解決動(dòng)力總成的6個(gè)剛體振動(dòng)模態(tài)的頻率配置問題和運(yùn)動(dòng)藕合問題是汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)的基本任務(wù)。如果系統(tǒng)的固有振動(dòng)模態(tài)存在運(yùn)動(dòng)藕合，在某一自由度方向上的振動(dòng)會(huì)激起其它自由度方向的振動(dòng)，使可能激起共振響應(yīng)的頻帶寬度增加，對(duì)系統(tǒng)的隔振控制不利，尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速工況下，發(fā)動(dòng)機(jī)傾覆力矩主諧量的頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的剛體振動(dòng)模態(tài)頻率（幾赫茲到二十幾赫茲）較為接近，模態(tài)藕合會(huì)使隔振性能惡化。如果頻率配置不合理，將會(huì)使動(dòng)力總成在工作過程中出現(xiàn)共振，嚴(yán)重影響隔振性能，甚至導(dǎo)致動(dòng)力總成的破壞，
4、對(duì)整車的安全性造成威脅。振動(dòng)藕合的解除不僅可以減小可能激起共振響應(yīng)的頻帶寬度，而且便于合理配置其固有振動(dòng)頻率，使激勵(lì)頻率遠(yuǎn)離共振頻率，從而獲得良好的整體隔振效果。3發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的優(yōu)化方法4發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)的優(yōu)化是在多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)中包含有多個(gè)目標(biāo)函數(shù)。這些目標(biāo)函數(shù)通常都是相互沖突的，一個(gè)目標(biāo)性能的改善常伴隨著另一個(gè)目標(biāo)性能的下降。因此，不存在一個(gè)優(yōu)化解同時(shí)使所有目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)，但存在能同時(shí)較好地滿足各個(gè)目標(biāo)函數(shù)的解，即Pareto最優(yōu)解（也稱有效解）。Pareto多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)分析步驟：（1）
5、找出所有的Pareto最優(yōu)解，其Pareto最優(yōu)解集的完整性決定了設(shè)計(jì)工作的成敗，而具有平行性的優(yōu)化算法能夠很好地解決這個(gè)問題；（2）在所有的Pa-reto最優(yōu)解中找到最符合設(shè)計(jì)要求的一組Pareto最優(yōu)解，其解決方法很多，如排序法、列表法和加權(quán)法等。因此，隨著優(yōu)化算法的不斷發(fā)展，對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化問題的處理從最初的加權(quán)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)發(fā)展到Pareto多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)，其確定性優(yōu)化設(shè)計(jì)模型為minF（X）=（f1（X），f2（X），…，fn（X））X∈{S（9）式中：f1（X）～fn（X）為須進(jìn)行優(yōu)化的n個(gè)目標(biāo)
6、函數(shù)；（f1（X），f2（X），…，fn（X））為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)向量；S為優(yōu)化設(shè)計(jì)空間；X為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，以找到既滿足各目標(biāo)函數(shù)要求又滿足穩(wěn)健性要求的解。所建立的多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化模型為maxF（K）=（f1（K），…，f6（K），f7（K），fr7（K））Kmin≤K≤K{max式中：K為設(shè)計(jì)變量，即懸置剛度，共9個(gè)；Kmax與Kmin分別為懸置剛度取值的上下限；f1（K）～f6（K）為懸置系統(tǒng)在6個(gè)自由度方向上的解耦率，由式（4）計(jì)算得到；f7（K）為懸置系統(tǒng)在怠速工況下動(dòng)反力的倒數(shù)，由上式計(jì)算得到；fr
7、7（K）為動(dòng)反力的穩(wěn)健性函數(shù)，其表達(dá)式為fr7（K）=?ef7/?lf7式中：?ef7與?4lf7分別為動(dòng)反力的均值和方差，其比值反映出懸置剛度的不確定性對(duì)動(dòng)反力不確定性的影響，通過拉丁超立方抽樣得到其值。懸置系統(tǒng)多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)流程見圖：由上可知，在建立懸置系統(tǒng)多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化模型后，找到一組既優(yōu)化又穩(wěn)健的設(shè)計(jì)解主要包含兩個(gè)步驟：（1）在不考慮穩(wěn)健性函數(shù)的多目標(biāo)模型中應(yīng)用遺傳算法找到所有的Pareto最優(yōu)解，這些解都能滿足解耦率和動(dòng)反力的要求；（2）對(duì)每一組Pareto最優(yōu)解進(jìn)行拉丁超立方抽樣，以評(píng)價(jià)
8、每一組Pareto最優(yōu)解動(dòng)反力的穩(wěn)健性，并在所有的Pareto最優(yōu)解中找到穩(wěn)健性好的設(shè)計(jì)解，最終得到既優(yōu)化又穩(wěn)健的解。參考文獻(xiàn)[1]張武，陳劍，夏海.基于靈敏度分析的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)穩(wěn)健優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].汽車工程，2009（08）.[2]周冠南，蔣偉康，吳海軍，基于總傳遞力最小的發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].振動(dòng)與沖擊，2008（08）.4
