基于概率模型和数据驱动的动力总成悬置系统可靠性优化

针对电动汽车动力总成悬置系统(PMS)一部分参数为概率变量,一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,开展了基于概率模型和数据驱动的电动汽车PMS可靠性优化设计研究。首先,基于任意多项式混沌(APC)展开和广义最大熵原理推导了一种求解该复杂不确定情形下PMS响应不确定性和可靠性的高效方法;然后,基于蒙特卡洛抽样,给出了该复杂不确定情形下求解PMS响应不确定性和可靠性的参考方法;接着,提出了一种基于APC展开法的灵敏度分析方法,进一步提出了一种考虑响应不确定性和可靠性的PMS优化设计方法;最后,通过应用算例验证方法的有效性,并对系统进行了灵敏度分析和可靠性优化。结果表明,所提出的方法可有效地处理电动汽车PMS一部分参数为概率变量、一部分参数为离散数据的复杂不确定情形,并能可靠地优化该情形下的系统固有特性,且方法具有较高的计算精度和计算效率。

适用于汽车动力总成悬置系统的可靠模型及决策

为了降低汽车悬置刚度属性的不稳定对动力总成悬置系统(Powertrain mounting system,PMS)的影响,设计了一种适用于汽车PMS的可靠模型,并展开算例分析。在分析PMS设计方式和可靠性的关系的基础上,构建得到了一种包含三个步骤的可靠设计模型。研究结果表明:进行解耦率约束时,第4阶模态达到了最小可靠度;逐渐提高不确定水平时,第2阶模态可靠度发生了快速减小。对于频率间隔约束,第2阶与第3阶的频率间隔最易失效,垂向激励将会进一步激发动力总成侧向振动。

基于车内振动传递特性的动力总成悬置系统稳健性优化

随着汽车NVH性能要求的不断提高,悬置系统在汽车NVH中的地位越来越突出[1]。在悬置系统正向开发设计过程中,由于悬置制造过程中的误差,悬置的刚度会在±15%的范围内波动,这会导致悬置分析的优化结果存在一定的不确定性,造成批量生产时NVH表现的不一致性。动力总成悬置系统的设计是减小发动机振动与噪声的关键一环,其稳健性分析优化会对汽车NVH性能产生较大影响。

电动车动力总成悬置系统的可靠性分析方法

针对电动车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,PMS)不确定参数同时存在不精确信息和相关性的复杂情形,提出一种考虑参数不精确信息和相关性的电动车PMS的可靠性分析方法 .首先,采用证据变量处理PMS参数的不精确信息,并引入相关系数矩阵描述变量间的相关性;然后,利用仿射变换并结合标准化技术,将相关的证据变量转化为标准的不相关证据变量;最后,通过求解PMS的固有特性响应及其满足设计要求的可信度与似真度,对PMS的可靠性概率区间进行分析.某电动车PMS可靠性分析算例结果表明:采用相关的证据变量能有效地处理PMS参数的不精确信息与相关性;参数的不精确信息对系统的可靠性有较大影响,尤其是Roll方向固有频率的可靠性;随着参数相关性增大,系统的可靠性出现明显变化,忽略参数的相关性可能导致较大的可靠性分析误差.

某电动SUV动力总成悬置系统优化

随着人民生活水平的提高,人们也更加追求汽车的舒适性;无论是传统燃油车还是电动汽车,汽车动力总成的振动是影响整车NVH性能的主要因素之一,那么动力总成悬置系统如何合理地设计就显得格外重要。随着平台化、智能化等技术在汽车研发设计中的应用,许多车型在研发设计阶段已基本实现动力总成悬置系统与车身系统的同步开发,因此在设计阶段对整车中的悬置系统可进行更加深入和全面的研究分析。

汽车动力总成悬置系统的不确定性分析与优化研究综述

在实际工程中,受测量、制造、装配、疲劳老化、工程经验、认知程度和系统复杂性等主观和客观因素的影响,汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting Systems,PMS)不可避免地存在着一定的不确定性因素。相关不确定性情形主要概括为PMS参数信息充足的概率情形、PMS参数信息匮乏的非概率情形、系统部分参数信息充足而部分参数信息匮乏的概率-非概率混合情形。针对三大类不确定性情形下的汽车PMS研究,围绕不确定性建模、不确定性分析和不确定性优化等3个方面的研究方法进行了系统性的分析和总结,并指出了相关分析模型和研究方法的分析特点和适用范围等。对汽车PMS不确定性分析与优化方法的未来研究方向进行了展望。

改进NSGA-Ⅱ算法的动力总成悬置系统怠速振动优化

在NSGA-Ⅱ算法的基础上引入自适应遗传因子以提高其寻优性、收敛性,基于改进的NSGA-Ⅱ算法,使用振型叠加原理,以动力总成悬置系统的解耦率、固有频率分布以及各阶动反力频响幅值为优化目标,悬置刚度为优化变量,进行多目标优化。优化后的动力总成悬置系统固有频率分布合理,综合解耦率提升20.86%,动反力下降19.1%。试验结果表明总隔振率提高了16.5%,有效改善了动力总成怠速振动的问题。

轻卡动力总成悬置系统选型设计方法研究

以某型轻卡作为研究对象,针对主机厂在汽车设计开发过程中对动力总成悬置系统选型设计方法的需求进行分析研究。通过对4.5吨级城市物流蓝牌车动力总成悬置系统基本特征和选型设计基本原则的分析,进行系统匹配设计和隔振计算,获得了合理的设计结果。通过建立动力总成悬置系统的六自由度数学模型,对各向固有频率和振动解耦率进行计算和优化,提升悬置系统隔振性能。同时,结合轻卡动力总成悬置系统的典型设计开发方法,参照行业内的已有研究成果,建立了轻卡动力总成悬置系统选型设计流程,可满足主机厂在新车型开发过程中对高效率和低成本的需求。

汽车动力总成悬置系统NVH性能分析及改进设计

随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高,汽车振动噪声问题越来越受到人们的重视。作为影响整车NVH特性最主要因素之一的发动机、变速器以及传动轴等部件在工作过程中产生的激励通过车身传递到驾驶室中引起了一系列的振动以及噪音问题。因此,如何有效地降低这些零部件所产生的振动向车内辐射成为改善车辆整体NVH水平的重要途径。

电动车动力总成悬置系统的全局灵敏度分析

针对电动汽车动力总成悬置系统(Powertrain Mounting System,PMS)参数同时存在不确定性和相关性的情形,开展考虑不确定参数相关性的电动汽车PMS固有特性的全局灵敏度分析研究.采用含相关性的概率变量描述系统的不确定参数,基于方差分解推导考虑概率变量相关性的一阶和总体全局灵敏度公式;基于蒙特卡洛法(Monte Carlo Method,MCM)提出一种求解全局灵敏度指数的方法;推导当概率变量服从正态分布时的全局灵敏度公式,给出采用MCM计算全局灵敏度指数所需样本集的构造方法;以某电动汽车PMS算例验证方法的有效性.分析结果表明,相关性会影响系统固有频率和解耦率响应对不确定参数的敏感性,考虑不确定参数的相关性可获得更加合理的灵敏度分析结果.

基于改进传递路径分析法的动力总成悬置系统优化及评价

提出一种基于改进的传递路径分析法的动力总成悬置系统的分析与参数优化方法,该方法利用实际工况测试数据建立整车传递特性模型,进行悬置传递特性分析与优化,并对整车车内振动进行预测,以国产某轿车为例验证了该方法的正确性。最后还提出悬置系统性能的一种评价标准。

动力总成悬置系统解耦布置的鲁棒性分析

基于实验设计方法,仿真分析了汽车动力总成悬置系统解耦布置的鲁棒性。以某款车的动力总成悬置系统为例,计算了悬置静刚度对悬置系统固有频率和解耦率变化的贡献率,识别出了对悬置系统解耦布置影响较大的悬置静刚度参数。算例结果表明,悬置系统固有频率和解耦率的变化是多个刚度参数共同作用的结果,悬置系统三个平动方向的固有频率和解耦率受刚度参数变化的影响较小,三个转动方向的固有频率和解耦率受刚度参数变化的影响较大。该方法为设计解耦布置优良、稳健的动力总成悬置系统提供了一般的分析方法和理论依据。

汽车动力总成悬置系统振动控制设计计算方法研究

建立了含有液阻悬置的动力总成悬置系统振动控制分析模型,当动力总成在路面激励和绕曲轴扭转方向激励下,给出了动力总成质心位移和悬置支承点动反力频响特性的计算公式;计算了一轿车动力总成质心位移和悬置支承点动反力的幅频响应,由此阐述了动力总成悬置系统中液阻悬置滞后角峰值频率和滞后角峰值大小设计的方法。计算结果表明,利用该方法设计的液阻悬置的动态特性,可以有效地控制动力总成在垂直方向的振动和绕曲轴方向扭转振动,减小悬置支承点动反力的幅值,从而减小车身的振动和降低车内噪声。

基于Kriging模型的动力总成悬置系统多目标优化

针对轮式装载机在怠速NVH性能差的问题,提出了一种基于Kriging模型的动力总成悬置系统的优化设计方法.建立了包含动力总成系统的整车虚拟样机模型.结合最优拉丁超立方试验设计、Kriging近似模型以及NSGA-II多目标优化方法,选取悬置的刚度作为设计变量,以动力总成系统解耦度、驾驶室地板垂向加速度以及底盘动能作为目标函数进行优化,得到Pareto前端.通过权重系数法求得最优解,并通过整车模型进行验证.结果表明,该方法能够快速有效地对悬置系统进行优化,优化后的悬置系统解耦率得到提升,同时,优化后的整车模型在模拟的5个稳态工况下,驾驶室的振动及底盘动能均有所降低,驾驶室振动最大降幅为23.6%,(怠速),底盘动能最大降幅为22.0%(2,000,r/min),整车平顺性得到提升.

轿车动力总成悬置系统隔振性能的仿真研究

应用机械系统分析软件ADAMS,建立了动力总成悬置系统六自由度的动力学模型。采用模型参数化分析方法,讨论了悬置的性能参数对系统隔振性能的影响,以悬置的性能参数为设计变量,以系统振动传递率最小为目标函数,对动力总成悬置系统进行了优化设计,从而降低了轿车在各工况时由发动机激励引起的振动。

汽车动力总成悬置系统位移控制设计计算方法

论述了动力总成位移控制设计的一般原理。以一轿车动力总成4点悬置系统为例,针对汽车的一特殊行驶工况,对动力总成的质心位移、悬置位移和支承点反力进行了计算。文中论述的动力总成位移控制的设计思想和计算方法对汽车动力总成的设计具有指导意义。

基于能量法解耦的汽车动力总成悬置系统优化

针对某皮卡车更换动力总成后,出现怠速工况下动力总成晃动较大的现象,利用能量法解耦的基本原理,并采用ADAMS对该车动力总成悬置系统进行优化设计,从而提高其隔振效率,降低整车的振动。

考虑车内振动的动力总成悬置系统多目标优化

以实际工况下的测试数据为基础,建立了简化的车内振动传递路径分析模型。在此基础上,以发动机悬置刚度为设计变量,综合考虑悬置系统能量解耦和车内振动,建立了基于灰色粒子群优化算法的多目标优化模型。并以某型卡车为例,进行了多目标优化求解。实验和优化结果表明,在得到较好能量解耦的同时,降低了车内振动,实现了能量解耦和车内低振动的优化匹配。

基于6σ的动力总成悬置系统鲁棒优化设计

为提高动力总成悬置系统优化设计的鲁棒性,给出一种6σ鲁棒优化设计方法。将动力总成视为六自由度刚体,由四个橡胶悬置支撑在副车架上,每个悬置被简化成沿其三个垂直的弹性主轴方向具有刚度和阻尼的元件。将四个悬置的安装位置、三向静刚度和两个防扭悬置的安装方位角选为不确定性设计变量,设计变量的不确定性由其名义值加、减一个摄动量(或名义值的一个百分比)来表征。通过优化设计变量的名义值得到动力总成悬置系统的6σ鲁棒最优设计。优化结果表明,6σ鲁棒最优设计能够保证动力总成悬置系统以较好地鲁棒性满足固有频率、解耦率以及频率间隔的要求。

基于Chebyshev区间方法的动力总成悬置系统稳健性优化

汽车动力总成悬置系统是车辆的主要隔振系统之一,其性能对整车NVH体验具有重大影响。考虑到动力总成悬置刚度值存在一定程度的偏差或波动,应用Chebyshev区间方法确定动力总成悬置系统固有频率和解耦率随元件刚度值波动的区间范围,通过实例确定其计算精度。以提高悬置系统频率和解耦率的稳健性为目的,按区间优化模型对某轿车悬置系统的频率和解耦率进行稳健性优化。结果表明,基于该优化方法可获得较好的能量解耦率、较高的稳健性并可减小悬置系统振动传递率。