[发明专利]一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法

说明书

本发明公开了一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法。所述方法通过建立双质量飞轮汽车传动系的动态响应模型，采用四阶龙格库塔法求解双质量飞轮的动态响应，建立双质量飞轮减振性能的评价标准。在考虑双质量飞轮结构参数具有不确定性的条件下，建立区间不确定模型，采用顶点法与蒙特卡洛法求解区间模型的响应，通过遗传算法对结构参数进行不确定性优化，从而得到考虑参数不确定性的双质量飞轮结构参数优化结果。本发明通过数值仿真计算提高了双质量飞轮的设计效率；提高了双质量飞轮产品的合格率；提高了数值仿真计算的速度；本发明保证了优化结果准确性。

技术领域

本发明涉及汽车传动系减振零部件的结构参数优化设计领域，特别涉及一种基于不确定参数的双质量飞轮的性能优化方法。

背景技术

相对于传统的离合器从动盘式减振器，双质量飞轮减振器具有低刚度、大转角、大阻尼的优点，减振效果更好，因此越来越多的车辆上采用了双质量飞轮。由于国内关于双质量飞轮的研究起步晚，自主研发能力较弱，大部分厂家的产品研发都是基于试验+修改参数的方式去研制，不仅周期长、成本高且质量也无法保证。建立双质量飞轮传动系的数学模型，采用数值方法对传动系进行数值分析，对建立双质量飞轮的正向开发流程具有借鉴意义，对缩短生产周期、保证产品性能具有实际工程意义。

由于工厂工艺的差别，双质量飞轮在加工时，其扭转刚度、滞后扭矩等结构参数具有一定的不确定性。此外，双质量飞轮的工作环境也十分苛刻，其扭转刚度等结构参数随着时间的推移也产生相应的不确定性。双质量飞轮是一个比较精密的零件，结构参数的变化将会极大的影响其减振性能。为了保证同批次的所有产品的性能在使用寿命内都满足要求，在设计双质量飞轮时需要考虑产品参数的不确定性，因此提出一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法对双质量飞轮的研发具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，该方法通过建立双质量飞轮汽车传动系的动态响应模型，采用四阶龙格库塔法求解双质量飞轮的动态响应，建立双质量飞轮减振性能的评价标准。在考虑双质量飞轮结构参数具有不确定性的条件下，建立区间不确定模型，采用顶点法与蒙特卡洛法求解区间模型的响应，通过遗传算法对结构参数进行不确定性优化，从而得到考虑参数不确定性的双质量飞轮结构参数优化结果。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于不确定参数的双质量飞轮性能的优化方法，考虑双质量飞轮结构参数具有不确定性时对双质量飞轮减振性能进行优化，包括以下步骤：

S1、建立多自由度的双质量飞轮传动系统的动态响应计算模型；

S2、采用四阶龙格库塔法求解多自由度的双质量飞轮传动系统的动态响应；

S3、建立双质量飞轮减振性能的评价标准，建立区间不确定模型；采用切比雪夫多项式建立区间不确定模型的代理模型，并使用顶点法求解区间响应；同时使用蒙特卡洛法求解区间不确定模型的区间响应；

S4、确定双质量飞轮的优化参数和优化目标，建立双质量飞轮结构参数不确定优化模型；

S5、根据步骤S3中顶点法求解的区间响应和蒙特卡洛法求解的区间响应以及步骤S4中建立的双质量飞轮结构参数不确定优化模型，采用遗传算法优化双质量飞轮的结构参数，对比两种求解方法优化结果的差别，若计算结果误差在5％之内，认为优化结果是准确的，采用优化结果对双质量飞轮进行优化；若计算结果误差不在在5％之内，则通过增加遗传算法的优化迭代次数，循环计算，直至误差不超过5％。