车辆动力总成悬置系统区间优化设计方法

摘要

本发明公开一种车辆动力总成悬置系统的区间优化设计方法。其技术方案是：利用区间分析理论建立悬置解耦模型；以悬置系统六自由度解耦为目标函数，以悬置的各向刚度为优化变量，以六自由度的振动频率为约束条件，确定动力总成及悬置系统的技术参数，使用粒子群算法对悬置系统进行六自由度解耦，具体步骤主要包括：A. 悬置解耦计算模型；B. 基于区间分析理论的悬置解耦优化模型；C. 基于粒子群算法的区间优化模型并优化计算。经过本发明方法的优化，动力总成各方向的频率控制在了设计要求之内，解耦率也满足设计指标，更为重要的是，本发明的方法给出了参数变动后的优化区间，使得本发明的方法具有更好的稳健性和适用性。

主权项

车辆动力总成悬置系统的区间优化设计方法，其特征在于：以悬置系统六自由度解耦为目标函数，以悬置的各向刚度为优化变量，以六自由度的振动频率为约束条件，确定动力总成及悬置系统的技术参数，使用粒子群算法对悬置系统进行六自由度解耦，具体步骤主要包括：A.悬置系统区间解耦；B.基于区间分析理论的悬置解耦优化；C.建立基于粒子群算法的区间优化模型并优化计算；在步骤A，首先以下式计算悬置系统解耦率T_pk式中，Tpk即为当系统以第j阶模态振动时，第k个广义坐标动能所占悬置系统总动能的百分比，也就是解耦率；M(k,l)是系统质量矩阵的第k行、第l列元素；分别代表第j阶振型的矩阵的第k个、第l个元素；k＝1～6,j＝1～6；l＝1～6；然后按照如下过程，(1)确定悬置参数区间变动范围k：k＝k_norm±Δk_norm，其中k_norm是参数的名义值，Δk_norm是悬置参数的变动量；(2)建立悬置系统区间矩阵A：A＝A_norm±ΔA_norm其中A_norm是矩阵的名义值，ΔA_norm是悬置矩阵的变动量；(3)建立基于能量法的区间解耦方法：对上述悬置区间变动矩阵A进行能量法解耦，即对悬置区间变动矩阵A计算特征值ω²和特征向量D：[ω²,D]＝eig(A)系统的固有频率f可通过如下计算：$f=\frac{\omega }{2\pi }$并计算固有频率f的下限：f_inf＝inf(f)和计算固有频率f的上限：f_sup＝sup(f)计算悬置系统解耦率T：T＝max(D)并计算解耦率T的下限：T_inf＝inf(T)和计算解耦率T的上限：T_sup＝sup(T)。