一种动力总成悬置解耦快速设计优化方法与流程

文档序号:13289075阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种动力总成悬置解耦快速设计优化方法,其特征在于,所述方法采用文件交互的方式进行数据的输入,以及设计优化结果的输出,步骤如下:步骤1:文件INPUT.dat中输入动力总成优化设计信息,输入信息包括:模态频率目标函数和解耦率目标函数;发动机质心位置;整车坐标系与动力总成坐标系之间的转换矩阵列;动力总成质量信息和惯性矩列,其中动力总成质量定义为MASS,惯性矩列出顺序分别为:I11、I21、I22、I31、I32和I33;分析模型中的悬置个数;悬置在X、Y、Z三个方向下的安装坐标;悬置刚度;悬置绕发动机X、Y、Z三轴的转动角度;悬置K1/K2、K1/K3、K2/K3比值,其中K1、K2、K3分别表示悬置弹性主轴刚度;步骤2:利用式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)建立动力总成悬置系统动力学模型,并采用式(6)、(7)计算系统振型和频率;惯性质量矩阵M:M=m000000m000000m000000Ixx-Ixy-Ixz000-IxyIyy-Iyz000-Ixz-IyzIzz---(1)]]>悬置弹性主轴坐标系转换矩阵B:B=B3B2B1(2)其中,θ1、θ2和θ3分别表示弹性主轴u、v、w与动力总成坐标系x、y、z三轴的夹角;B1=1.00.00.00.0cosθ1sinθ10.0-sinθ1cosθ1,]]>B2=cosθ20.0-sinθ20.01.00.0sinθ20.0cosθ2,]]>B3=cosθ3sinθ30.0-sinθ3cosθ30.00.00.01.0---(3)]]>刚体位移转换矩阵E:Ei=1000zi-yi010-zi0xi001yi-xi0---(4)]]>系统刚度矩阵K:K=Σi=16(EiT·BiT·Di·Bi·Ei)---(5)]]>其中,矩阵D表示悬置主轴刚度矩阵D=diag(ku、kv、kw);由悬置系统自由振动微分方程求解系统振型与频率ω:步骤3:当系统作第i阶模态振动时,系统频率为ωi,悬置系统在该阶振动的动能通过式(7)计算,其中,与分别表示第i阶振动下,第j列和第k列振型元素;mkl表示质量矩阵M中第k行第l列元素;当系统作第i阶模态振动时,作用在第k个广义坐标的动能由式(8)计算,第k个广义坐标动能所占百分比由式(9)计算;步骤4:模态频率目标函数由式(10)计算:Fe=Σj=16{wejΣi=16ηij(fi-f^j)2
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