內(nèi)燃動力總成雙層隔振系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究及軟件平臺開發(fā).pdf

1、作為動力機(jī)械，內(nèi)燃機(jī)憑借其機(jī)動性強(qiáng)、輸出功率大和經(jīng)濟(jì)性能良好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于生活生產(chǎn)的各個方面。但內(nèi)燃機(jī)在工作過程中會產(chǎn)生比較大的不平衡力和力矩，引起自身和周圍設(shè)備強(qiáng)烈的振動。尤其是當(dāng)大功率柴油機(jī)用于內(nèi)燃動車時，柴油機(jī)振動會導(dǎo)致整車振動噪聲狀況比較惡劣，嚴(yán)重影響部件工作穩(wěn)定性和車輛乘坐舒適性。因此有必要對內(nèi)燃動車的動力總成進(jìn)行隔振設(shè)計，減少柴油發(fā)電機(jī)組振動向周圍設(shè)備的傳遞，降低其對整個系統(tǒng)的不利影響。
　　目前多采用雙層隔振設(shè)計

2、對內(nèi)燃動車動力總成進(jìn)行振動隔離，但對隔振系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時往往使用枚舉法、以隔振系統(tǒng)某一隔振性能指標(biāo)為目標(biāo)進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化分析，難以兼顧其他隔振性能指標(biāo)，并且優(yōu)化計算工作量巨大、效率較低，因此有必要選用新型優(yōu)化算法，針對內(nèi)燃動車動力總成雙層隔振系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化分析，綜合考慮系統(tǒng)整體隔振性能;另外，使用ADAMS和ANSYS等傳統(tǒng)振動計算分析軟件，大量方案的優(yōu)化計算繁瑣、效率較低，因此有必要針對內(nèi)燃動車動力總成開發(fā)專門的振動計

3、算和參數(shù)優(yōu)化軟件，以提高隔振設(shè)計效率。
　　本文即以內(nèi)燃動車用動力總成為分析對象，圍繞雙層隔振系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計展開全面深入的研究。
　　論文分析了雙層隔振系統(tǒng)中一、二級隔振器剛度參數(shù)對系統(tǒng)振動特性的影響，包括一、二級隔振器的垂向剛度、剛度縱垂比和橫垂比對系統(tǒng)各階模態(tài)頻率、各轉(zhuǎn)速工況下柴油發(fā)電機(jī)組振動烈度和二級隔振器受力的影響分析，確定了各隔振性能指標(biāo)主要影響因素及各隔振器剛度參數(shù)的優(yōu)化方向，為優(yōu)化設(shè)計提供合理的變量約束條件，以提

4、高優(yōu)化計算效率和準(zhǔn)確性。
　　為動力總成雙層隔振系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計建立對應(yīng)的多目標(biāo)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，確定優(yōu)化目標(biāo)、優(yōu)化變量和約束條件，并確定選用基于Pareto最優(yōu)解多目標(biāo)遺傳算法作為優(yōu)化算法，以系統(tǒng)解耦度、二級隔振器處受力和機(jī)組振動烈度為目標(biāo)，利用所編制的相關(guān)計算及優(yōu)化程序?qū)Ω粽衿鲃偠葏?shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化計算。
　　為指導(dǎo)和幫助工程人員高效合理的設(shè)計隔振系統(tǒng)，開發(fā)隔振系統(tǒng)計算分析和優(yōu)化設(shè)計軟件平臺DVIS，可用于計算發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)內(nèi)

5、部激勵特性，確定相關(guān)隔振設(shè)計要求;對隔振系統(tǒng)進(jìn)行自由振動分析和強(qiáng)迫振動分析，以評價系統(tǒng)隔振性能;對隔振器剛度參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以改善系統(tǒng)整體振動狀況。并將軟件平臺應(yīng)用于某型內(nèi)燃動車動力總成隔振設(shè)計，結(jié)果表明軟件平臺功能完備、操作簡便、計算準(zhǔn)確、運(yùn)行可靠，可極大提高隔振計算及優(yōu)化設(shè)計效率，具有很高的工程應(yīng)用價值。
　　綜上所述，本文工作不僅能夠?yàn)閯恿偝筛粽裨O(shè)計提供設(shè)計思路和流程參考，也可為隔振設(shè)計提供高效實(shí)用的工程應(yīng)用工具和分析研