動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究

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1、·設(shè)計(jì)．計(jì)算．研究．動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究★陳大明，2上官文斌-，2(1．吉林大學(xué)汽車動(dòng)態(tài)模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2．華南理工大學(xué))【摘要】以合理分配懸置系統(tǒng)的各階固有頻率和提高各階解耦率為原則構(gòu)造了懸置系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)．以懸置靜剛度和安裝位置作為設(shè)計(jì)變量、懸置3向剛度比例為約束條件，對(duì)懸置系統(tǒng)的優(yōu)化方法進(jìn)行了研究．并以某轎車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)作為優(yōu)化實(shí)例進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，優(yōu)化后懸置系統(tǒng)各階固有頻率分配更加合理．解耦率得到提高。同時(shí)利用不同初始值進(jìn)行優(yōu)化．驗(yàn)證了該優(yōu)化算法的穩(wěn)定性主題詞：動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：U

2、464文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—3703(2011)02—0034—04AResearchonOptimizationDesignMethodforPowertrainMountingSystemRigidModeChenDaming．ShangguanWenbin，。(1．StateKeyLaboratoryofAutomobileDynamicSimulation，JilinUniversity；2．SouthChinaUniversityofTechnology)【Abstract]Thebasicdesignobjectofmoun

3、tingsystemoptimizationistoassignthenaturalfrequenciesappropriatelyandimprovedecouplingratioofthemountingsystem．Thestaticstiffnessandlocationsofthemountsareselectedasdesignvariables，mounting3-waystiffnessproportionasconstraint，andtheoptimizationmethodofmountingsystemisstudiedin

4、thepaper，whichtakesthepowertrainmountingsystemofacarasoptimizationexampletocalculate．Theresultsshowthatafteroptimization，thenaturalfrequencydistributionofthemountingsystemismorerational，decouplingratioisimproved．Meanwhiledifferentinitialvaluesareutilizedforoptimizationtoverify

5、stabilityofthisoptimizationalgorithm．Keywords：Powertrainmountingsystem，Rigidbodymodes，Optimizationdesign法進(jìn)行優(yōu)化本文基于懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)設(shè)計(jì)的1前言能量解耦設(shè)計(jì)原理【3．4】．以懸置靜剛度和安裝位置作汽車動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)．簡(jiǎn)稱懸置系統(tǒng)．是指由為設(shè)計(jì)變量．懸置三向剛度的比例或懸置剛度的上動(dòng)力總成和懸置元件組成的系統(tǒng)該系統(tǒng)的作用是下限要求作為約束條件．以合理分配各階固有頻率將動(dòng)力總成支撐在車架上．減少由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)懸置元和提高解耦率為優(yōu)化目標(biāo)．研究了懸

6、置系統(tǒng)固有頻件傳遞給車身的振動(dòng)能量．從而改善整車的操縱平率和解耦率的優(yōu)化方法順性和乘坐舒適性。懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求是：2懸置系統(tǒng)的模型合理地分配懸置系統(tǒng)6個(gè)方向的固有頻率．提高各個(gè)方向的振動(dòng)能量分布(又稱解耦率)。在懸置系統(tǒng)以圖1所示的某汽車橫置動(dòng)力總成懸置系統(tǒng)為的優(yōu)化設(shè)計(jì)方面．Swanson以傳遞到車身的力最小研究對(duì)象．動(dòng)力總成簡(jiǎn)化為6自由度的剛體模型[21，為優(yōu)化目標(biāo)．以懸置剛度為設(shè)計(jì)變量．運(yùn)用遞歸二次動(dòng)力總成由3～4個(gè)懸置支撐在動(dòng)力總成上建立一規(guī)劃法進(jìn)行優(yōu)化【lJ。J．S．Tao等人以傳遞到地板的垂個(gè)動(dòng)坐標(biāo)系G。(動(dòng)力總成坐標(biāo)系)描述動(dòng)力總

7、成直力最小為優(yōu)化目標(biāo)．以懸置的靜變形和動(dòng)變形保的運(yùn)動(dòng)．動(dòng)力總成坐標(biāo)系的方向與汽車坐標(biāo)系的方持在一定范圍內(nèi)作為約束條件．運(yùn)用序列二次規(guī)劃向一致(軸水平指向汽車后方．Y軸平行于發(fā)動(dòng)機(jī)汽車動(dòng)態(tài)模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金資助(2010—06)項(xiàng)目。-——34-——汽車技術(shù)．設(shè)計(jì)．計(jì)算．研究·曲軸軸線方向并指向發(fā)動(dòng)機(jī)前端，z軸垂直曲軸向一個(gè)數(shù)量級(jí)，在式(1)給出的目標(biāo)函數(shù)中，將解耦率上)，原點(diǎn)G。位于動(dòng)力總成的質(zhì)心。懸置系統(tǒng)中的每的值除以l0個(gè)懸置簡(jiǎn)化成沿其3個(gè)垂直方向(彈性主軸方向)具3,2設(shè)計(jì)變量和約束條件有剛度和阻尼的元件．以懸置的3個(gè)彈性主軸方向懸置

8、系統(tǒng)的固有特性取決于懸置的安裝位置和建立懸置坐標(biāo)系0—。懸置的3個(gè)垂直方向的剛懸置的剛度調(diào)整懸置的安裝角度，是為了調(diào)整懸度