某大微客動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設計研究.pdf

1、中國汽車市場正在走向成熟，人們對噪聲振動的關注日益增加，如何有效地隔離汽車發(fā)動機的振動向車架、車身的傳遞成為汽車設計中一個重要的問題。實踐與理論證明，發(fā)動機動力總成懸置系統(tǒng)設計存在矛盾，一方面為了限制發(fā)動機的運動，要求懸置系統(tǒng)具有較高的剛度；另一方面為了使系統(tǒng)具有較好的隔振性能，就要求懸置要足夠“軟“。而本課題所作的動力總成懸置系統(tǒng)隔振性能的優(yōu)化設計研究就是在限制發(fā)動機的過大運動和尋求最優(yōu)的隔振性能之間找到最優(yōu)的解決方案。本課題研究的主

2、要內容有：
　　 1.從懸置元件的研究、懸置系統(tǒng)設計以及懸置系統(tǒng)對整車舒適性影響的研究三方面，系統(tǒng)的闡述和總結了國內外的研究狀況以及研究成果。同時總結了動力總成正向開發(fā)流程、動力總成支架拓撲優(yōu)化流程及動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化設計流程。
　　 2.在懸置系統(tǒng)動力學仿真分析的基礎上，進行了懸置支架所受應力和模態(tài)頻率的預分析。結合預分析的實際情況，采用變密度法對零件進行了結構拓撲優(yōu)化，通過拓撲優(yōu)化前后的應力分布及模態(tài)頻率情況的對比

3、。說明了拓撲優(yōu)化對于懸置支架的輕量化和力學性能的改善有著顯著的效果。
　　 3.以某大微客動力總成懸置系統(tǒng)為研究對象，利用多島遺傳算法結合能量法解耦理論對動力總成懸置系統(tǒng)剛度進行優(yōu)化設計。根據(jù)優(yōu)化的結構進行了橡膠懸置的非線性剛度設計以及結構設計，同時對懸置在各工況下的位移和轉角進行了校核，并輸出了各工況下的載荷情況供懸置支架的校核及拓撲優(yōu)化作為輸入條件。
　　 4.對開發(fā)中的某微客動力總成懸置系統(tǒng)進行匹配，結合拓撲優(yōu)化技

4、術、多島遺傳算法以及能量法解耦技術對該動力總成進行匹配設計，使其滿足整車振動噪聲性能。
　　 5.介紹了動力總成懸置NVH調校的內容，對發(fā)動機懸置系統(tǒng)的評價指標進行了總結。并對動力總成懸置系統(tǒng)進行了隔振率測試和頻譜測試，指出了本文所研究的車型后續(xù)開發(fā)必須做的工作。
　　 在上述的研究過程中，獲得應用領域的一些創(chuàng)新，主要如下：
　　 總結并建立了動力總成懸置系統(tǒng)的總體開發(fā)流程。本文以動力總成懸置系統(tǒng)動態(tài)分析與改進設

5、計的基本理論以及技術基礎的深入理解為切入點，把握其相關技術環(huán)節(jié)內在聯(lián)系的基礎上提出一般技術流程，并使之成為貫穿后續(xù)分析與設計研究的指導原則。
　　 將多島遺傳算法引入動力總成懸置系統(tǒng)優(yōu)化，為懸置系統(tǒng)計算提供了新的思路。基于能量法的動力總成解耦計算中，由于動力總成解耦率對各輸入?yún)?shù)的變化非常敏感，因此需要一套合適的優(yōu)化算法對動力總成懸置系統(tǒng)解耦率進行計算。
　　 將拓撲優(yōu)化技術引入到發(fā)動機懸置支架的設計優(yōu)化中。常規(guī)的發(fā)動機