[发明专利]悬置解耦优化方法、装置及作业机械

说明书

本发明涉及悬置解耦技术领域，提供一种悬置解耦优化方法、装置及作业机械，所述方法包括：基于悬置系统的质量矩阵，以及悬置系统的初始动刚度范围对应的刚度矩阵序列，确定悬置系统在六自由度方向下的模态序列以及模态解耦率序列；基于动刚度频率函数、模态序列以及模态解耦率序列，迭代确定六个自由度方向的模态以及模态解耦率；在六自由度方向的模态频率满足约束条件的情况下，基于目标优化函数、各悬置单元的安装位置范围以及动刚度频率函数，对各悬置单元的安装位置以及动刚度进行悬置解耦优化。本发明能够进一步提高悬置解耦优化的精度。

技术领域

本发明涉及悬置解耦技术领域，尤其涉及一种悬置解耦优化方法、装置及作业机械。

背景技术

作业机械的悬置系统有两个作用，首先是固定和支撑动力总成，限制动力总成在工作中的位置，防止与其他部件碰撞，其次就是隔振作用，将内燃机的振动尽可能少的传递到作业机械车身，提高作业机械的音振性能水平。若要提高动力总成的隔振性能，则解决动力总成刚体模态的频率分配和振动耦合问题是核心。

目前，多通过建立悬置系统6自由度振动模型，以系统6个方向的模态、模态解耦率作为优化目标，以悬置动刚度、安装位置、安装角度等参数作为设计变量，采用优化算法自动获取一组最佳的悬置动刚度、安装位置、安装角度等参数组合。然而，由于液压悬置系统的动刚度随频率的非线性变化幅度较大，从而上述方法无法对液压悬置系统进行悬置解耦优化，而对于动刚度随频率的非线性变化幅度较小的橡胶悬置系统，悬置解耦为优化误差较大。

发明内容

本发明提供一种悬置解耦优化方法、装置及作业机械，用以解决现有技术中无法对液压悬置系统进行悬置解耦优化以及对橡胶悬置系统进行悬置解耦优化存在误差的缺陷。

本发明提供一种悬置解耦优化方法，包括：

基于悬置系统的质量矩阵，以及悬置系统的初始动刚度范围对应的刚度矩阵序列，确定悬置系统在六自由度方向下的模态序列以及模态解耦率序列；所述刚度矩阵序列基于所述悬置系统的各悬置单元在各弹性主轴方向下的动刚度确定；

基于动刚度频率函数、所述模态序列以及所述模态解耦率序列，迭代确定六个自由度方向的模态以及模态解耦率；所述动刚度频率函数用于表征各模态频率的动刚度与对应模态频率之间的非线性关系；

在六自由度方向的模态频率满足约束条件的情况下，基于目标优化函数、各悬置单元的安装位置范围以及所述动刚度频率函数，对各悬置单元的安装位置以及动刚度进行悬置解耦优化。

根据本发明提供的一种悬置解耦优化方法，所述基于动刚度频率函数、所述模态序列以及所述模态解耦率序列，迭代确定六自由度方向的模态以及模态解耦率，包括：

动刚度范围确定步骤：基于所述动刚度频率函数以及当前模态频率范围，确定各悬置单元在各主轴方向上的当前动刚度范围；所述当前模态频率范围包括当前模态频率；

模态确定步骤：基于预设频率间隔，对所述当前模态频率范围进行等间隔划分，并以各间隔点频率对应的动刚度计算系统刚度矩阵序列，并基于所述系统刚度矩阵序列确定对应的模态序列以及模态解耦率序列；

频率确定步骤：基于所述模态序列以及所述模态解耦率序列，确定当前最大模态频率以及当前最小模态频率；

迭代步骤：若所述当前最大模态频率与所述当前最小模态频率之差大于等于预设值，则重复执行所述模态确定步骤和所述频率确定步骤；若所述当前最大模态频率与所述当前最小模态频率之差小于预设值时，则基于对应的模态序列以及模态解耦序列确定所述目标模态以及所述目标模态解耦率。

根据本发明提供的一种悬置解耦优化方法，所述基于所述动刚度频率函数以及当前模态频率范围，确定各悬置单元在各主轴方向上的动刚度范围，包括：

基于所述动刚度频率函数以及所述当前模态频率范围，确定各悬置单元在各弹性主轴方向下不同模态频率的当前动刚度；