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动力总成悬置设计专家系统

hqy hqy 发表于2025-03-02 04:46:01 浏览15 评论0百度已收录

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汽车工业网新闻动态

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  当前汽车用户对于车辆的舒适度要求愈来愈高,随之而来的是整车振动噪声性能要求越来越高,相应的动力总成悬置设计也迎来了更大的挑战。作为一名悬置设计的汽车工程师,在工作了多年后对于悬置系统有了进一步的深入认识。

  悬置系统支持动力总成在整车的安装,控制动力总成的位移,隔离动力总成传递至整车的振动,诸多功能都集中于一身。悬置系统的耐久和隔振是设计过程中考虑的两个必备性能,而在这两个性能的优化设计过程中遇到的难题愈来愈凸显,更急待解决,主要体现在以下几个方面:

  1.传统悬置设计是假定动力总成安装在地面上,计算对地安装的动力总成刚体模态和解耦率,其计算结果,尤其是转动的刚体模态频率与实车测试结果差异较大,更多悬置开发需要依据实车进行。究其原因,传统计算中地的刚度为无限大,与实际车身刚度差异较大。即使借助工具计算子系统的性能,手动优化悬置参数,但整车的性能状态无法获知,系统与整车的性能一致性无法衡量,只能冒着风险等实车出来后调试验证。

 

  2.传统设计悬置的软件不具备优化功能,需要依据经验进行悬置动刚度的不断调整,进行性能的不断试算。每个动力总成通常有3个悬置,至少有18个变量,需要大量反复的试算,不仅耗时长,而且多个设计目标值在同时变化,很难同时满足要求,难以进行决定最优方案。

 

  3.确定好悬置系统各参数后,还需要考虑制造、安装等因素对于悬置系统的影响,尽可能降低制造偏差以及装配偏差对悬置系统性能的影响,也就是稳健性分析。依靠传统的工具和手段费时费力。

 

  因此,寻求一款能够进行优化计算,同时达成子系统性能和整车性能目标的悬置设计软件迫在眉睫。

  国内某知名汽车合资企业的整车振动噪声专家推荐了一个动力总成悬置设计专家系统Vehicle-based Mount Design Expert System(简称VMD)。VMD 是一套基于成熟的理论模型,结合最新理论研究成果和实际应用案例开发的动力总成悬置设计专家系统,是基于整车响应的悬置系统设计优化软件。

 

  结合案例多次使用验证,VMD专家系统很好地解决了上述问题,有以下几点深刻的体会分享给大家:

  1.针对动力总成安装在地面上与安装在车身差异较大问题, VMD专家系统中包含了车身、悬架等系统,能够以整车为基础进行悬置系统的设计,同时能够直接得到整车的振动性能,直接建立了系统设计和整车性能的联系;

 

可以计算分析动力总成及车身能量分布

 

  2.悬置系统设计过程是不断的迭代优化过程,需要针对多个变量进行大量反复地试算,VMD能够同时开展整车振动性能、刚体模态和解耦率等多目标设计优化,自动寻找最优解,大大节约了计算时间,提高了效率,同时能够最大限度的同时满足多个目标要求; 

并能针对各种优化方案进行比较分析。

 

  3.VMD专家系统同时含有稳健性设计模块,能够评估各悬置位置、动刚度对于整车振动性能的影响,有利于设计者迅速锁定关键悬置的关键位置和动刚度,对其进行相对精准控制,减少由于装配、橡胶制造误差带来的整车振动性能的波动,确保整车运作过程中性能的稳定性。确保样本分布的6σ正态分布要求,满足稳健性要求。

 

  综上所述,VMD专家系统可以基于整车性能基础上实现动力总成悬置优化设计,提高计算效率,并针对优化设计的结果进行稳健性分析,从而满足专业的悬置系统设计要求。

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