一种动力总成悬置解耦快速设计优化方法专利检索 您所在的位置:网站首页 悬置解耦率 一种动力总成悬置解耦快速设计优化方法专利检索

一种动力总成悬置解耦快速设计优化方法专利检索

2023-03-30 03:53| 来源: 网络整理| 查看: 265

1.一种动力总成悬置解耦快速设计优化方法,其特征在于,所述方法采用文件交互的方式进行数据的输入,以及设计优化结果的输出,步骤如下:步骤1:文件INPUT.dat中输入动力总成优化设计信息,输入信息包括:模态频率目标函数和解耦率目标函数;发动机质心位置;整车坐标系与动力总成坐标系之间的转换矩阵列;动力总成质量信息和惯性矩列,其中动力总成质量定义为MASS,惯性矩列出顺序分别为:I11、I21、I22、I31、I32和I33;分析模型中的悬置个数;悬置在X、Y、Z三个方向下的安装坐标;悬置刚度;悬置绕发动机X、Y、Z三轴的转动角度;悬置K1/K2、K1/K3、K2/K3比值,其中K1、K2、K3分别表示悬置弹性主轴刚度;步骤2:利用式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)建立动力总成悬置系统动力学模型,并采用式(6)、(7)计算系统振型和频率;惯性质量矩阵M:m表示动力总成质量,Ixx、Iyy、Izz、Ixy、Ixz、Iyz分别表示动力总成绕X轴、Y轴、Z轴、XY、XZ和YZ的转动惯量;悬置弹性主轴坐标系转换矩阵B:B=B3B2B1  (2)其中,θ1、θ2和θ3分别表示弹性主轴u、v、w与动力总成坐标系x、y、z三轴的夹角;刚体位移转换矩阵E:Ei表示第i个悬置的刚体位移转换矩阵;系统刚度矩阵K:其中,矩阵D表示悬置主轴刚度矩阵D=diag(ku、kv、kw),ku、kv、kw分别表示悬置主轴u,v,w的刚度;由悬置系统自由振动微分方程求解系统振型 与频率ω:步骤3:当系统作第i阶模态振动时,系统频率为ωi,悬置系统在该阶振动的动能通过式(7)计算,其中, 与 分别表示第i阶振动下,第j列和第k列振型元素;mkl表示质量矩阵M中第k行第l列元素;当系统作第i阶模态振动时,作用在第k个广义坐标的动能由式(8)计算,第k个广义坐标动能所占百分比由式(9)计算;步骤4:模态频率目标函数由式(10)计算:其中,Fe是表征六个方向模态频率fi与目标模态频率 的对比值,不同方向频率之间的差异通过解耦率ηij作为权重;第二权重值wej表示不同方向频率考虑的重要性,Fe越小表示设计结果越接近目标频率,最好的设计结果就是Fe值为0;目标模态频率 由式(11)计算,与 分别表示第j阶模态频率期望下限和上限;模态解耦率目标函数Fd是表征设计结果满足解耦率目标的程度,该目标函数由式(12)计算:式中,dij表示第j阶解耦率值百分比值,ηjmin与ηjmax表示第j阶解耦率期望下限和上限,权重wdj表示工程师对第j个方向解耦率的重视程度,Fd值越小,表示解耦效果越好,当值为0时,表示完全达到工程师解耦要求;悬置刚度目标函数Fm是保障悬置设计刚度需满足制造要求,该目标函数由式(13)计算:其中,r表示悬置刚度比值步骤5:优化目标函数,为了兼顾考虑动力总成优化设计过程中模态频率目标Fe、模态解耦率目标Fd和悬置刚度制造目标Fm,定义优化目标函数F:F=(1+Fe)(1+Fd)(1+Fm)  (14)采用遗传算法对悬置系统的安装位置、刚度和安装角度进行优化,使得优化目标函数F最小,优化结果满足模态频率目标、模态解耦率目标和悬置刚度制造目标;步骤6:输出模型分析/优化结果到OUTPUT.dat文件中,分析结果包括:分析时间,动力总成质量矩阵,动力总成刚度矩阵,设计优化结果,模态频率设计要求,动力总成模态频率性能,动力总成悬置解耦率,模态频率目标函数矩阵,模态解耦率目标函数矩阵,悬置刚度制造比率目标函数矩阵和优化目标函数值。2.根据权利要求1所述的动力总成悬置解耦快速设计优化方法,其特征在于,所述步骤1输入的模态频率目标函数和解耦率目标函数,每一行包含六个参数,分别为模态频率目标权重、下限、上限,以及解耦率权重、下限、上限,共有六行,分别表示刚体模态六个方向,即整车Y向平移(FOR/AFT)、整车X向平移(LATERAL)、整车Z向垂直平移(BOUNCE)、整车绕Y轴转动(ROLL)、整车绕X轴转动(PITCH)和整车绕Z轴转动(YAW)。



【本文地址】

公司简介

联系我们

今日新闻

    推荐新闻

    专题文章
      CopyRight 2018-2019 实验室设备网 版权所有