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原文传递汽车发动机悬置系统优化设计

论文题名：	汽车发动机悬置系统优化设计
关键词：	汽车设计;悬挂系统;振动控制;能量解耦
摘要：	汽车主要有两个振动来源：发动机和路面，对于这两大振源的隔离，动力总成悬置系统起着至关重要的作用。合理设计动力总成悬置系统，不仅能够改善整车的乘坐舒适性，同时也可提高发动机及其周围相关零部件的可靠性和耐久性。从工程实际可以证明，动力总成悬置系统的设计并不简单，其本身存在一定的矛盾：一方面，为了使发动机的运动得以限制，希望悬置系统的刚度越高越好；另一方面，为了发挥系统较好的隔振性能，则又限制了悬置的刚度。本文在隔振基本原理和优化设计理论、方法的基础上，对汽车动力总成悬置系统进行了优化设计研究。　　本研究主要内容包括：⑴基于多目标优化理论，建立了一种发动机悬置系统优化设计模型，通过悬置刚度和位置参数的合理设置保证了主要振动方向上的能量解耦率最大化。分别以发动机悬置系统垂直方向和绕曲轴方向的能量解耦率最大为目标，以悬置刚度参数和位置参数为设计变量，考虑固有频率和动力总成参数的约束，构造了悬置系统六自由度模型，并利用非支配排序遗传算法进行多目标优化。⑵根据隔振要求，综合考虑了发动机悬置系统的模态解耦和动态响应特性，并建立了相应的优化模型。分别以垂直方向的模态解耦率最大和四悬置各方向动反力之和的幅值最小为优化目标，在以固有频率、悬置刚度为约束的基础上再添加绕曲轴方向的解耦率约束和各悬置绕曲轴反扭矩之和的响应约束，构造了多目标优化模型，并采用非支配排序遗传算法进行多目标优化。⑶考虑了激振力对动刚度和阻尼系数的影响特性，在此基础上完善了悬置系统的优化模型。以质心处垂直方向上的振动传递率在振动频率范围内的积分和为优化目标，选取四个悬置垂向静刚度值为优化设计变量，以悬置系统六自由度的固有频率为约束条件。将悬置动态刚度和阻尼系数关于静刚度在激振频率范围内的预测模型代入该优化模型，再采用遗传算法进行优化。
作者：	赵旭光
专业：	机械工程
导师：	姜潮
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文