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某皮卡车动力总成悬置系统隔振性能优化设计
| 论文题名： | 某皮卡车动力总成悬置系统隔振性能优化设计 |
| 关键词： | 悬置系统;隔振性能;能量解耦;多目标优化 |
| 摘要： | 随着皮卡车放宽政策出台以来，皮卡车的市场受众由工厂逐渐向普通家庭用户过渡，其功用不仅是载货运输，而更多的偏向于它的乘坐出行，所以皮卡车的乘坐舒适性能也逐渐被人们所重视。在汽车各零部件及其子系统中，动力总成系统产生的振动噪声是整个车辆振动噪声的重要来源。皮卡车的动力总成振动噪声相比于一般家用轿车的要更为严重，而来自动力总成系统的振动噪声又会通过车架及车身等部件传递到车舱内，因此给车辆匹配合适的悬置系统可以较好地降低发动机振动向车舱的传递，以此来提升整车NVH性能和车辆的乘坐舒适性。 本文基于国内外学者研究的成果，将某企业皮卡车型的动力总成悬置系统作为本次研究的试验对象，为提高其系统振动能量解耦率及悬置隔振性能，提出了基于NSGA-Ⅱ算法的多目标确定性优化及稳健性优化方法，并通过模型仿真对比优化前后的悬置系统解耦率及各悬置动反力大小，确定优化方案的可行性。根据优化后的方案对样车进行试验测试，对比优化前后实车测试数据，验证了本文模型建立的准确性及优化方法的有效性。本文具体工作内容主要如下： 介绍了悬置系统优化设计的研究现状，基于振动微分方程建立了系统数学模型以及动力学模型，并对系统中各悬置的各向刚度值进行灵敏度分析。以发动机的简化力学模型为基础，分析发动机振动激励力与激励频率，并对悬置系统的固有特性和所受激励进行分析。结果表明，该系统在各阶固有频率的分布上存在不合理现象，振动能量解耦率较低。 将能量解耦率与各悬置垂向动反力作为优化目标，在MATLAB软件环境中运用NSGA-Ⅱ多目标优化算法，基于MATLAB软件中的APPDesigner模块开发出悬置系统计算优化软件，并对其进行确定性优化。在此基础上，以6Sigma设计方法为依据，在Isight软件中创建了关于悬置系统的稳健性优化模型并进行优化。优化结果表明，稳健性优化后的悬置系统能量解耦率和稳健性都有所提高。 针对稳健性优化结果，对实车悬置隔振率以及车内振动噪声进行试验测试，并将其测试结果与初始状态对比。试验表明，经过本文稳健性优化后的悬置系统具有较高的隔振率，车内振动噪声得到了较大的改善。 |
| 作者： | 张自刚 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 付江华;陈明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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