柴油机汽车悬置系统优化设计
2012-02-20王科富卢汉奎陈树勋
装备制造技术 2012年11期
王科富,卢汉奎,陈树勋
(广西大学 机械工程学院,广西 南宁 530004)
汽车发动机动力总成悬置系统分析设计技术是以提高乘坐舒适性为目的的NVH(Noise,Vibration,Harshness)拟制技术的核心,由于NVH性能是衡量汽车品质的一个综合性重要指标,因此提高动力总成悬置系统隔振效果的问题越来越受到人们的重视和关注。
发动机悬置系统的基本功能[1]有:支承、限位以及隔振。作为研究重点的隔振是利用悬置元件的缓冲与吸能作用,隔离衰减来自发动机动力总成激励力引起的车架振动和来自路面随机激励力引起的发动机动力总成的振动。
悬置系统的一个主要隔振设计方式是通过合理设计悬置元件的各向刚度、悬置点的位置与以及悬置元件的角度,使整个悬置系统具有较高的振动解耦程度,以达到最大限度的减振、隔振性能,改善汽车的乘坐舒适性和稳定性。
柴油机悬置系统的特色是:由于发动机质量较大,为区别于汽油机的三点正装悬置,一般采用刚度较大的四点斜装悬置。
传统的悬置系统分析设计理论虽然有了很大的发展,但未能很好的与工程实际需要相结合,且由于受到发动机安装位置等因素的限制,一般解耦度并不高。目前国内外对悬置系统进行自动优化设计的文献[2,6],优化模型考虑因素不够全面,且采用遗传算法,导致计算量大,优化效果并不明显[4]。
本文在悬置系统动力学分析的基础上,建立了以提高悬置系统解耦度和各向谐振频率与其期望值接近程度为目标的悬置系统自动优化设计数学模型,采用以敏度为基础的优化算法,配合粗粒度离散寻优,通过自动迭代计算,可以快速准确地找到悬置系统的最优设计方案。……
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