[发明专利]微面汽车底盘传动轴优化与后驱动桥动力学分析平台

说明书

技术领域

本发明涉及微面汽车设计技术领域，具体涉及一种微面汽车底盘传动轴布置优化与后驱动桥动力学分析平台。 

背景技术

现有市场上销售的微面汽车底盘传动轴、后驱动桥普遍都存在振动大、噪声高，并影响车内乘坐舒适性的情况，究其原因主要在于汽车生产厂商设计微面汽车、布置底盘传动轴和进行后桥振动分析时，设计牵涉面广、关联因素多、计算量大、且很繁琐，因此目前还没有一个实现传动轴布置多参数优化和后桥振动计算分析的辅助平台，帮助汽车生产厂商提高设计效率和分析精度。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种微面汽车底盘传动轴布置优化与后驱动桥动力学分析平台，能够帮助汽车生产厂商提高设计效率和分析精度。 

该方案是这样实现的： 

一种微面汽车底盘传动轴布置优化与后驱动桥动力学分析平台，包括功能选择单元、运动分析单元、动力学分析单元、数据库； 

功能选择单元，根据用户选定的功能启动运动分析单元或动力学分析单元； 

运动分析单元具体包括运动分析参数输入模块、运动状态分析模块、传动轴布置优化模块、运动分析结果输出模块； 

运动分析参数输入模块，用于在运动分析单元被启动后，接收用户给定的分析参数，包括传动轴的布置方式、传动轴输入端万向节夹角θ₁的初始值 θ_1，0、传动轴输出端万向节夹角θ₂的初始值θ_2，0、传动轴输入端角速度ω₁和传动轴输入端角加速度ε₁；将输入的分析参数输出给运动状态分析模块和传动轴布置优化模块，并备份到数据库； 

运动状态分析模块，用于将优化前后的分析参数代入传动轴运动模型，得到传动轴输出端旋转一周过程中的角速度和角加速度的变化数据，并输出给运动分析结果输出模块显示以及输出给数据库存储； 

传动轴布置优化模块，以传动轴输入端万向节的夹角θ₁和传动轴输出端万向节的夹角θ₂为优化参变量，以传动轴万向节当量残差角最小为目标函数，优化过程采取复合形算法进行；对复合形进行最坏点查找、替换和反复迭代，最终完成优化计算；将复合形最优点对应的传动轴两个万向节轴倾角Δθ′作为优化结果，输出给运动分析结果输出模块显示以及输出给数据库存储； 

复合形法所用的目标函数和约束条件分别为： 

目标函数：minz=|θ12-θ22|;]]>

约束条件：|θ₁-θ₂|≤6⁰

ε₃≤500rad/s²； 

ω₃、ε₃≥0；θ₁，θ₂≥0； 

其中， ω₃、ε₃分别为传动轴输出端角位移、角速度和角加速度；在已知θ₁、θ₂、传动轴输入端角速度ω₁和传动轴输入端角加速度ε₁的情况下，可以利用传动轴运动模型计算得到 ω₃、ε₃； 

运动分析结果输出模块，用于将运动状态分析模块输出的变化数据绘制成变化曲线进行显示和/或输出；将传动轴布置优化模块获得优化结果显示和/或输出； 

动力学分析单元包括参数配置模块、固有频率和主振型分析模块、振动响应分析模块、动力学分析结果输出模块；