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某重卡动力总成悬置多目标优化及结构设计
| 论文题名： | 某重卡动力总成悬置多目标优化及结构设计 |
| 关键词： | 卡车动力总成;悬置系统;优化设计;隔振性能 |
| 摘要： | 随着中国汽车市场逐渐成熟，及国家和政府制定了比较完善政策，各汽车企业对汽车NVH性能也更加关注。燃油汽车在行驶过程中，发动机是主要的振源之一，特别是在汽车起步阶段，所以在发动机的振源传递给车身及其他部件的时候，需要尽可能使其传递率低。目前，对发动机振动特性的研究，这成为在整车开发中的一个非常重要的研究课题，经过大量的试验发现，在开发设计悬置系统的过程中存在着两个矛盾，一方面为了使动力总成运动的幅度小，就需要悬置系统具有较大的刚度；另一方面，要使悬置系统具有良好的隔振性，就要求悬置的刚度不能太大。本课题对悬置系统的优化设计，就是在限制动力总成因受力产生过大的位移和较好的隔振性能之间找到合适的解决方案。完成了以下工作： 1、将厂家提供的不同参考系下的发动机、变速器各项参数，转化成动力总成坐标系下的动力总成各项参数。 2、利用ADAMS软件中View模块对动力总成悬置系统进行仿真计算，得出动力总成六个自由度的模态值及相对应的能量解耦率；根据隔振理论来分析及评估计算结果，发现原方案不符合隔振理论，需进行优化。 3、利用python软件结合解耦理论及遗传算法编写程序来对原始方案重新进行优化设计，其中，选取所有悬置的三向刚度为优化变量，优化目标为悬置系统的六个方向的解耦率，悬置系统固有频率、各频率之间的间隔差及刚度范围作为约束，经再次计算，满足了企业要求。 4、对优化后的悬置刚度，需要重新进行曲线设计，设计完成刚度曲线后需要用北美28工况对其校核，以动力总成位移和转角作为校核因素，经计算符合要求，提取出各悬置所受的载荷，为下文支架的校核及优化设计提供相关数据。 5、根据结构特征，重新设计初始的前后悬置模型，结合ABAQUS的仿真分析结果，设计出了符合所设计的刚度曲线的悬置模型。对修改后的模型进行了疲劳仿真分析，结果表明符合企业要求。 6、对悬置的前后支架的强度进行了校核，发现前悬置不满足条件，对不满足的前支架进行优化设计，再次进行强度校核，计算结果表明符合强度要求。 在项目的研究过程中，取得了在应用方面的一些实用型创新，具体如下： 基于python软件结合多目标遗传算法，为悬置系统的优化指明了更加明确的方向。从悬置系统的初始模型到优化模型一系列计算过程，为后续的悬置结构设计、修改及强度校核，提供了理论和加工制造方面的指导。 |
| 作者： | 黄光华 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 雷刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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