[發明專利]一種汽車動力系統懸置主動端支架剛度提升設計方法

有效

• 申請號: 202010828607.4
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112084687B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 史同杰;牛文博;何洪源;岳貴平
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/15;G06F30/17;G06F119/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 杜森垚

本發明公開了一種汽車動力系統懸置主動端支架剛度提升設計方法，包括以下步驟：建立汽車動力總成有限元模型；根據經驗和殼體結構，確定汽車動力總成與懸置主動端支架連接點最優位置；進行懸置主動端支架拓撲結構優化；確定懸置主動端支架模態是否滿足優化目標要求，如果未滿足要求則繼續進行后續步驟；根據汽車動力總成與懸置主動端支架結構，增加支架輔助支撐；校核懸置主動端支架模態，完成校核懸置主動端支架優化設計。發明能夠在確定懸置位置的情況下實現輕量化的懸置支架結構設計與優化，并能夠確保支架剛度目標的達成。

技術領域

本發明涉及一種完善的懸置支架設計方法，具體涉及一種汽車動力系統懸置主動端支架剛度提升設計方法，能夠結合經驗與拓撲方法達到預期的懸置支架設計優化目標。

背景技術

懸置支架是汽車動力總成與車架連接結構，其中懸置主動端支架裝配狀態的剛度和模態對總成在整車上的NVH表現影響顯著。懸置支架連接點位置不當、結構不合理等容易導致支架在總成工作狀態產生共振而引起NVH問題。

論文(Hypermesh在動力總成懸置系統NVH改進中的應用)中，以一款整車特定工況下噪聲優化改進為例，介紹了運用Hypermesh進行支架建模分析，確定結構設計缺陷，并進行結構優化分析。

論文(純電動汽車電驅動總成懸置設計原則研究)中，對電驅動車與燃油車動力總成振動特性以及不同懸置布置方案進行了對比，分析了影響電驅動總成懸置隔振率的主要因素，總結了電驅動汽車懸置總成設計的一般原則。

專利(CN20162145139.3)中提供了一種懸置支架結構，懸置支架結構包括分別設于汽車縱置發動機左右兩側的左懸置支架與右懸置支架，該懸置支架結構，優化了支架本體結構，通過改變支架本體斷面形狀和增設加強筋等措施，從結構方面提高了支架的剛度和固有頻率，從而能夠達到設計目標需求，避免與激勵共振的問題。

論文1中，并未對具體的優化方法進行描述，且所進行的優化較為簡單。論文2主要針對懸置整體布置進行了研究，未能夠詳細研究懸置支架本身的優化。

發明內容

為了解決現有技術存在的問題，本發明提供一種汽車動力系統懸置主動端支架剛度提升設計方法，針對懸置主動端支架連接點、支架本體的設計提出了優化方法，并且可根據目標達成情況確定進一步的加強結構。本發明能夠在確定懸置位置的情況下實現輕量化的懸置支架結構設計與優化，并能夠確保支架剛度目標的達成。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種汽車動力系統懸置主動端支架剛度提升設計方法，包括以下步驟：

步驟一、建立汽車動力總成有限元模型；

步驟二、根據經驗和殼體結構，確定汽車動力總成與懸置主動端支架連接點最優位置；

步驟三、進行懸置主動端支架拓撲結構優化；

步驟四、確定懸置主動端支架模態是否滿足優化目標要求，如果未滿足要求則繼續進行后續步驟；

步驟五、根據汽車動力總成與懸置主動端支架結構，增加支架輔助支撐；

步驟六、校核懸置主動端支架模態，完成校核懸置主動端支架優化設計。

進一步地，所述步驟三進行懸置主動端支架拓撲結構優化是根據懸置位置與連接點位置，做出懸置主動端支架設計空間。

更進一步地，所述步驟三包括以下步驟：

1)在確定支架連接點的基礎上，根據整車布置空間初步確定支架的最大輪廓，輪廓分布于連接點至連接點連線附近的區域；

2)以支架最大輪廓為設計空間，以支架1階模態最大為優化目標，采用相對密度法進行結構優化。

更進一步地，所述相對密度法優化模型如下：