[發明專利]考慮動力總成慣性參數誤差的懸置系統固有特性優化方法

有效

• 申請號: 201811536138.8
• 申請日: 2018-12-15
• 公開（公告）號: CN109708904B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 吳杰
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01M17/04
• 分類號: G01M17/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種考慮動力總成慣性參數誤差的懸置系統固有特性優化方法，其特征在于包括：

步驟一、建立動力總成懸置系統的六自由度動力學模型；建立動力總成質心坐標系，坐標原點位于動力總成質心，X軸平行于曲軸并指向發動機飛輪端，Z軸垂直曲軸向上，Y軸方向由右手定則確定；以懸置的3個彈性主軸方向建立懸置局部坐標系，每個懸置簡化成沿其三個彈性主軸方向具有剛度和阻尼的元件；在所述系統微幅振動時橡膠懸置阻尼忽略不計；

步驟二、將動力總成質心及轉動慣量和慣性積的測試值作為確定性非設計參數，以懸置安裝位置、安裝角度及懸置剛度為確定性設計參數，建立動力總成懸置系統解耦率和固有頻率的確定性優化模型；采用Matlab計算動力總成的固有頻率及解耦率，進而采用全局優化算法求解確定性優化數學模型；

步驟三、用正態分布隨機變量表征所述系統的質心、轉動慣量和慣性積以及懸置安裝位置、安裝角度、懸置剛度，基于動力總成懸置系統能量解耦理論，以動力總成的質心及轉動慣量和慣性積為不確定性非設計參數，以懸置安裝位置、安裝角度及懸置剛度為不確定性設計參數，提出所述懸置系統解耦率及固有頻率的穩健優化數學模型；

動力總成質心及轉動慣量和慣性積的測量誤差為1％～3％，為估計測量誤差對所述懸置系統優化效果的影響，建立如下穩健性優化數學模型：

其中，μ[·]和σ[·]分別為均值和標準差，w_i和v_i分別為第i階解耦率的均值和標準差的權重，s_μ為使得μ(d_i)歸一化的比例系數，s_σ為使得σ(d_i)歸一化的比例系數；f_i為第i階固有頻率，和分別為f_i的下界和上界，為頻率約束穩健性所要求的σ個數；d_i為對應于f_i的解耦率，為d_i的下界，為解耦率約束穩健性所要求的σ個數；x_j、y_j、z_j為第j個懸置的安裝位置設計參數，和分別為x_j、y_j、z_j的下界和上界，分別為在x_j、y_j、z_j附近的波動變量，δ_x、δ_y、δ_z分別為的波動幅度；α_j、β_j、γ_j為第j個懸置的安裝角度設計參數，和分別為α_j、β_j、γ_j的下界和上界，分別為在α_j、β_j、γ_j附近的波動變量，δ_α、δ_β、δ_γ分別為的波動幅度；k_xj、k_yj、k_zj為第j個懸置的剛度設計參數，和分別為k_xj、k_yj、k_zj的下界和上界，分別為在k_xj、k_yj、k_zj附近的波動變量，ε_kx、ε_ky、ε_kz分別為的波動幅度；分別為動力總成質心坐標的波動非設計參數，G_mx、G_my、G_mz為質心坐標的測試值，分別為的波動幅度；分別為動力總成的轉動慣量和慣性積的波動非設計參數，I_xx，I_yy，I_yy，I_zz，I_xy，I_xy，I_yz，I_zx分別為動力總成的轉動慣量和慣性積，I_mxx、I_myy、I_mzz、I_mxy、I_myz、I_mzx分別為動力總成的轉動慣量和慣性積的測試值，分別為的波動幅度；

步驟四、確定動力總成的質心、轉動慣量和慣性積以及懸置安裝位置、安裝角度、懸置剛度隨機變量的名義值和標準差，采用Matlab計算動力總成的固有頻率及解耦率，進而采用全局優化算法求解所述懸置系統穩健優化數學模型；

步驟五、采用蒙特卡洛分析方法驗證穩健優化結果相對于確定性優化結果的優越性。