[发明专利]基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法

权利要求书

1.一种基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，问题识别和P图分析，确定悬置系统多学科优化设计的相关参数；

步骤2，建立前悬颤振仿真分析模型并进行前悬颤振仿真分析，建立怠速振动仿真模型并进行怠速振动仿真分析；

步骤3，根据步骤1中的相关参数，确定悬置系统需要优化设计的多个控制因子，对各个控制因子进行参数化建模；

步骤4，进行各个控制因子的DOE采样计算；

步骤5，提取DOE样本点和计算结果，基于前悬颤振冲击性能构造满足精度要求的响应面近似模型Ⅰ，基于前悬颤振余振性能构造满足精度要求的响应面近似模型Ⅱ，基于怠速振动性能构造满足精度要求的响应面近似模型Ⅲ；

步骤6，基于步骤5中的三个近似模型，以“怠速振动值≤设计目标值，颤振冲击值≤设计目标值”为约束条件，以“最小化颤振余振”为优化目标，对各个控制因子进行优化设计并获得优化方案，将优化方案代入步骤2中的前悬颤振仿真分析模型和怠速振动仿真模型进行验证。

2.根据权利要求1所述的基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述步骤1中的相关参数如下：

输入信号包括过减速带产生的激振力（前悬颤振工况）、发动机缸压产生的力和力矩（怠速振动工况）；

控制因子包括悬置参数和悬架参数，悬置参数包括各悬置刚度和各悬置阻尼；悬架参数包括前减震器弹簧刚度、前悬架缓冲块间隙、前悬架减震器压缩阻尼以及前悬架缓冲块回弹阻尼；其中，悬置参数同时作为前悬颤振工况和怠速振动工况的控制因子，悬架参数仅作为前悬颤振工况的控制因子；

噪声因子包括动力总成左悬置、右悬置和后悬置刚度偏差；

输出状态包括颤振冲击、颤振余振、怠速振动。

3.根据权利要求1所述的基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述步骤2具体为：在虚拟平滑路面建立减速带模型，作为仿真分析的输入，在软件Adams环境下搭建整车运动学模型，实现前悬颤振仿真分析；以发动机缸压产生的力和力矩作为输入，整车怠速NVH有限元模型作为对象，座椅导轨右后安装点振动作为评估指标，进行怠速振动仿真分析。

4.根据权利要求1所述的基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述步骤3具体为：确定悬置系统需要优化设计的多个控制因子，对各个控制因子进行参数化建模，在Optimus平台下集成参数化建模、前悬颤振与怠速振动仿真分析流程。

5.根据权利要求1所述的基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述步骤4具体为：确定各个控制因子的设计空间，采用最优拉丁超方试验设计方法分别开展各个控制因子的DOE采样计算。

6.根据权利要求1所述的基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，提取DOE样本点和计算结果，基于前悬颤振冲击性能构造响应面近似模型Ⅰ，基于前悬颤振余振性能构造响应面近似模型Ⅱ，基于怠速振动性能构造响应面近似模型Ⅲ；当近似模型的精度低于90%时，增加DOE采样的样本点并更新近似模型，直到近似模型精度大于90%。

7.根据权利要求1所述的基于前悬颤振和怠速振动的悬置系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述步骤6还包括：基于步骤5中的三个近似模型，进行贡献量分析，查找对关注性能贡献较大的控制因子，并分析控制因子和关注性能之间的相关性和冲突性，筛选出显著性控制因子。