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原文传递内燃动力总成双层隔振系统优化设计研究及软件平台开发

论文题名：	内燃动力总成双层隔振系统优化设计研究及软件平台开发
关键词：	内燃动车;动力总成;双层隔振系统;优化设计;软件开发;多目标遗传算法
摘要：	作为动力机械，内燃机凭借其机动性强、输出功率大和经济性能良好等优点，广泛应用于生活生产的各个方面。但内燃机在工作过程中会产生比较大的不平衡力和力矩，引起自身和周围设备强烈的振动。尤其是当大功率柴油机用于内燃动车时，柴油机振动会导致整车振动噪声状况比较恶劣，严重影响部件工作稳定性和车辆乘坐舒适性。因此有必要对内燃动车的动力总成进行隔振设计，减少柴油发电机组振动向周围设备的传递，降低其对整个系统的不利影响。　　目前多采用双层隔振设计对内燃动车动力总成进行振动隔离，但对隔振系统相关参数进行优化设计时往往使用枚举法、以隔振系统某一隔振性能指标为目标进行单目标优化分析，难以兼顾其他隔振性能指标，并且优化计算工作量巨大、效率较低，因此有必要选用新型优化算法，针对内燃动车动力总成双层隔振系统特点进行多目标优化分析，综合考虑系统整体隔振性能;另外，使用ADAMS和ANSYS等传统振动计算分析软件，大量方案的优化计算繁琐、效率较低，因此有必要针对内燃动车动力总成开发专门的振动计算和参数优化软件，以提高隔振设计效率。　　本文即以内燃动车用动力总成为分析对象，围绕双层隔振系统优化设计展开全面深入的研究。　　论文分析了双层隔振系统中一、二级隔振器刚度参数对系统振动特性的影响，包括一、二级隔振器的垂向刚度、刚度纵垂比和横垂比对系统各阶模态频率、各转速工况下柴油发电机组振动烈度和二级隔振器受力的影响分析，确定了各隔振性能指标主要影响因素及各隔振器刚度参数的优化方向，为优化设计提供合理的变量约束条件，以提高优化计算效率和准确性。　　为动力总成双层隔振系统的优化设计建立对应的多目标优化数学模型，确定优化目标、优化变量和约束条件，并确定选用基于Pareto最优解多目标遗传算法作为优化算法，以系统解耦度、二级隔振器处受力和机组振动烈度为目标，利用所编制的相关计算及优化程序对隔振器刚度参数进行多目标优化计算。　　为指导和帮助工程人员高效合理的设计隔振系统，开发隔振系统计算分析和优化设计软件平台DVIS，可用于计算发动机和发电机内部激励特性，确定相关隔振设计要求;对隔振系统进行自由振动分析和强迫振动分析，以评价系统隔振性能;对隔振器刚度参数进行优化设计，以改善系统整体振动状况。并将软件平台应用于某型内燃动车动力总成隔振设计，结果表明软件平台功能完备、操作简便、计算准确、运行可靠，可极大提高隔振计算及优化设计效率，具有很高的工程应用价值。　　综上所述，本文工作不仅能够为动力总成隔振设计提供设计思路和流程参考，也可为隔振设计提供高效实用的工程应用工具和分析研究平台，同时对其他类型隔振系统设计具有一定参考和借鉴价值。
作者：	时威振
专业：	动力机械及工程
导师：	闫兵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文