纯电动汽车动力总成悬置系统的优化

基于能量解耦理论的汽车动力总成悬置系统优化第一章：前言车辆的行驶安全和舒适性是消费者选择汽车的重要考虑因素。

作为车辆重要的组成部分之一，汽车悬架系统的优化对提升车辆的性能水平至关重要。

随着科技不断进步，汽车动力总成悬置系统已经逐渐向电动和混合动力转型，因此，汽车悬架系统的优化也将变得更为重要，迫切需要一种更为科学的优化方法。

本篇论文将基于能量解耦理论，分析汽车动力总成悬置系统的能量分布状况，进行车辆悬架系统的优化设计，以提高车辆的能效和行驶性能。

第二章：能量解耦理论简介能量解耦理论（EDT）是一种基于力学原理的分析方法，主要用于非线性、随机、不确定和多物理场等复杂问题。

能量解耦是将系统的能量分配到各个子系统中，通过分析子系统之间的耦合程度，优化设计系统的整体性能。

能量解耦理论被广泛应用于汽车动力总成、飞行器、船舶、建筑结构等领域，取得了广泛的研究成果。

第三章：汽车动力总成悬置系统的分析汽车动力总成悬置系统主要由底盘、车轮、悬架系统、轮胎等组成。

其中，底盘承载整个车辆的重量，车轮传输发动机与悬挂系统之间的动力，悬架系统能够对车轮进行支撑和减震，轮胎作为车辆与地面唯一的接触面，能够对路面反应力进行传递和吸收。

不同的组成部分之间存在着不同的能量分布情况，能量解耦理论可以对其进行详细分析。

第四章：基于EDT的汽车悬架系统优化设计基于能量解耦理论，可以将汽车悬架系统分为底盘、车轮、悬架系统、轮胎四个子系统，通过建立子系统的能量模型，对每个子系统进行能量分配和能量耦合度分析。

在能量耦合程度较高的部分，需要通过优化设计来提高其整体性能。

比如，在悬架系统中，可以通过改变悬挂弹簧的刚度、减震器的阻尼系数、悬挂高度等来达到优化悬架系统的效果，提高车辆行驶的稳定性和舒适性。

第五章：结论和展望本文基于能量解耦理论，对汽车动力总成悬置系统进行分析，以实现对车辆悬架系统的优化设计。

在实际应用中，还需要对该方法进行优化和完善。

汽车动力总成悬置系统隔振特性仿真优化随着人们生活水平的提高，汽车乘坐舒适性越来越受到人们的重视。

其中汽车NVH性能是评价汽车舒适性的关键指标之一。

动力总成悬置系统对整车的振动有着较大的影响，它的功能主要是隔振，支撑，限位。

其中支撑和限位在悬置系统的设计中较易实现，隔振功能在实车中受影响的因素较多，不易满足隔振要求。

动力总成悬置系统的首要功能是隔离动力总成振动向车身及车厢内部的传递，尤其是控制发动机在怠速工况下的低频抖动，并隔离发动机在高速运转时引起的车厢内高频噪声。

因此动力总成悬置系统对整车隔振起着至关重要的作用。

悬置系统的合理设计，能有效的起到隔振作用。

标签：动力总成；悬置系统；隔振传递率；优化设计引言：动力总成悬置系统隔振性能的优劣影响整车的NVH特性。

设计合理的动力总成悬置系统可有效地降低整车的振动和噪声，改善汽车的乘坐舒适性，还可延长发动机和其他零部件的使用寿命。

一般提高系统的隔振性能主要通过两种方式：其一，改变悬置元件本身的结构，使之具有最佳的隔振性能；其二，通过对悬置系统相关参数进行合理配置，达到最优的隔振效果。

1悬置系统隔振原理1.1自由振动最简单的振动由重块和弹簧组成，自振频率的计算公式：其中K为弹簧刚度，m为重块质量。

实际上阻尼的存在会导致振动振幅逐渐减小，直至振动完全停止，这种现象称为有阻尼的自由振动。

动力总成的悬置系统阻尼很小，假设忽略不计，简化为最基本的模型，动力总成相当于重块，悬置系统相当于弹簧，因此可计算出悬置系统的自振频率。

由公式可知悬置软垫的刚度对悬置系统的自振频率大小起着关键性的作用。

1.2强制振动在有阻尼的自由振动中，同时向重块施加一个周期性的力，即存在强制的外激振动，此时重块有自由振动又有外激的强制振动，两个振动叠加，即为受迫振动。

显然，发动机悬置系统的振动属于受迫振动。

有两类强制的外激振源，一类是内振源，即是发动机本身引起的振动，另一类是外振源，是由道路不平引起的，并通过轮胎悬架车身传递给动力总成，这种道路不平引起的振动，频率较低，大约在1—3HZ。

汽车动力总成悬置系统隔振分析与优化设计摘要：发动机动力总成悬置系统的支承、限位以及隔振作用，对提高车辆乘坐舒适度具有很好的作用。

本文主要对汽车动力总成悬置系统隔振作用进行分析，并提出优化意见。

关键词：汽车动力；总成悬置；隔振汽车的振源主要有两个方面，即发动机激振和路面激振。

动力总成通过悬置系统将发动机产生的振动传递给车身，引起车身振动，同时还会引起车厢壁板振动，从而产生辐射噪声。

因此，为达到汽车减振降噪的目的，应从发动机出发，减小其产生的振动。

此外，动力总成对汽车隔振也有着巨大的影响。

1.发动机隔振理论概述汽车的振动系统很复杂，发动机作为汽车的主要振源，若不能很好地控制其产生的振动，容易导致身板筋件与车架连接的其他零件产生振动与噪声，并且还会造成汽车失稳、不平顺，令车内人员感到难受和疲惫，甚至会致使汽车零部件损坏，缩短了汽车的使用年限。

2.发动机隔振原理分析图1是来自发动机的激振力；图2 是来自路面的激振力。

设发动机竖向激振力，因阻抗方式比较方便，用表示。

其中弹簧无质量，则系统运动微分方程为，由此可证，在Feq作用下，发动机竖向位移幅值X为，传递到基础上的力是弹簧力kx与阻尼力cx的合力，传递力FT为，其幅值为，由此可得到传递力幅值与激振力幅值之比的传递率。

k指弹簧刚度，单位N/m；指激振频率，单位rad/s；指系统固有频率，单位rad/s；M集中质量，单位kg；指阻尼比，=c/Cc；c指粘性阻尼系数，单位为N s/m；Cc临界粘性阻尼系数，；指频率比，。

不同的阻尼比与频率比代入式，得到不同阻尼比下的传递率，如图。

图 3 不同阻尼比情况下的传递率如图2，设地面激振力使车架产生的位移为正弦波x1（t），对应的发动机总成位移x2（t），弹簧力为k（x2-x1），阻尼力为c（x2-x1），根据牛顿第二定律可得，移项得出，应用阻抗法，给出，相当于发动机激振力。

图3为不同阻尼比的传递率，图中的所有曲线在= ，由此得出结论：=1为共振点，又称系统的危险点。

基于ADAMS的动力总成悬置系统优化设计动力总成悬置系统是汽车上非常重要的部件，它可以减少驾驶员的驾驶疲劳，提高乘坐舒适性，同时也对车辆的操控性能和安全性能有着重要影响。

在动力总成悬置系统中，减震器是最核心的部件之一，它直接影响着车辆的行驶稳定性。

因此，对于动力总成悬置系统的优化设计是一个重要的问题。

ADAMS是一种基于多体动力学原理的软件，它可以模拟复杂动态系统的运动和力学行为。

在动力总成悬置系统的优化设计中，可以使用ADAMS 来进行多体动力学仿真和优化。

首先，需要建立动力总成悬置系统的多体动力学模型。

这个模型应包括车辆的底盘结构、悬挂系统以及其他与悬挂系统相关的部件。

模型中的每个部件都要考虑其几何特性、质量特性和刚度特性等。

根据实际需求，可以使用ADAMS提供的几何建模和质量属性工具来创建这些部件。

然后，需要给模型中的每个部件添加适当的边界条件和约束条件。

边界条件可以是车辆的运动状态、路面激励条件等。

约束条件可以是部件之间的关系、部件与地面之间的接触等。

这些条件可以通过使用ADAMS的运动分析工具来实现。

接下来，可以进行参数优化以优化悬挂系统的性能。

优化可以是单目标或多目标的，可以优化的参数可以是减震器的阻尼系数、刚度系数等。

可以使用ADAMS的优化算法来最优的参数组合。

优化的结果可以通过仿真和实验验证。

最后，根据优化的结果对悬挂系统进行修改和改进。

可以通过增加减震器的刚度或减震器的数量来改善悬挂系统的性能。

也可以通过改变减震器的几何形状或材料来改善悬挂系统的性能。

可以使用ADAMS的几何建模和分析工具来实现这些改进。

综上所述，基于ADAMS的动力总成悬挂系统优化设计可以通过建立多体动力学模型、添加边界条件和约束条件、进行参数优化和对悬挂系统进行修改和改进等步骤来实现。

这种方法可以提高悬挂系统的性能，减少驾驶员的驾驶疲劳，提高乘坐舒适性，同时也提高车辆的操控性能和安全性能。

电动汽车动力总成悬置系统的多目标稳健优化设计辛付龙;钱立军;方驰【摘要】针对某电动汽车动力总成悬置系统的稳健性优化问题,提出了一种电机悬置系统多目标稳健优化方法.基于有限元法获得了电机的d、q轴电感、永磁体磁链与电流的非线性关系,建立了考虑磁饱和及转子磁场谐波影响的永磁同步电机(PMSM)的转矩波动模型.将含有波动的转矩作为6自由度悬置系统模型的激励,得到系统的响应.基于Pareto优化原理,利用基因遗传算法对优化模型进行全局寻优,得到所有Pareto最优解,并通过拉丁超立方抽样方法找到Pareto最优解中动反力稳健性最优的结果.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】6页(P1-5,42)【关键词】永磁同步电机;磁饱和;悬置系统;多目标优化;稳健性设计【作者】辛付龙;钱立军;方驰【作者单位】合肥工业大学,合肥230009;合肥工业大学,合肥230009;东风汽车公司技术中心,武汉430058【正文语种】中文【中图分类】U469.72+2;TB533+.2主题词：永磁同步电机磁饱和悬置系统多目标优化稳健性设计悬置系统是连接动力总成与车身的柔性元件，具有隔振、限位和支撑的作用。

与传统轿车动力总成悬置系统相比，电动汽车动力总成悬置系统的工作特性存在很大差别。

由于永磁同步电机的电感和永磁体产生的磁链会随磁饱和程度不同而改变以及转子磁场含有大量空间谐波等因素，导致电机输出转矩存在一定幅度的波动［1］。

此波动转矩经悬置系统传递至车身，易导致整车的纵向和垂向振动问题。

目前对于动力总成橡胶悬置系统的研究主要集中在动力总成固有特性分析和优化匹配上：文献［2］以悬置刚度为设计变量、能量解耦为目标，对某电动汽车悬置参数进行了优化，使悬置系统的隔振性能显著提高；文献［3］针对发动机怠速工况，将稳健设计与多目标优化相结合，对发动机悬置系统进行了稳健性优化设计。

但电机与发动机的输出转矩特性不同，在电动汽车动力总成悬置系统的设计过程中，必须充分考虑电机的这一特性。

汽车动力总成悬置系统NVH性能优化与试验验证的开题报告一、选题背景：随着社会经济快速发展，汽车已成为人们日常生活中不可或缺的交通工具。

在汽车的动力总成中，发动机和传动系统是汽车的核心组成部分。

汽车动力总成的悬置系统是保证车辆舒适性、安全性和耐久性的重要部分，它的性能对整车性能有着重要影响。

在悬置系统中，NVH性能是指噪声、振动和冲击的影响，其中噪声是指发动机和传动系统产生的噪声；振动是指车辆的振动；冲击则是指车辆行驶过程中的颠簸和冲击。

这些因素会影响驾驶者的体验，也对车辆的安全性和耐久性造成影响。

因此，优化悬置系统的NVH性能已成为一项必要的研究方向。

二、研究目的：本课题旨在分析汽车动力总成悬置系统的NVH性能，找出影响性能的关键因素，并尝试通过优化设计和试验验证来改善系统的NVH性能，提高汽车的舒适性和安全性。

三、研究内容：1. 分析汽车动力总成悬置系统NVH性能的影响因素，包括发动机、传动系统、悬架系统等方面。

2. 根据NVH测试结果进行数据处理和分析，得出NVH性能的评价指标。

3. 通过优化设计和试验验证，改善汽车悬置系统的NVH性能。

四、研究方法：1. 进行NVH测试，记录噪声、振动和冲击的数据。

2. 分析NVH测试结果，找出关键因素，并进行优化设计。

3. 利用试验验证，测试改进方案的效果，确定对于NVH性能的改善程度。

五、研究意义：本研究可为汽车动力总成悬置系统设计和生产厂商提供技术支持，在保证汽车安全性和耐久性的情况下提高汽车的舒适性，满足消费者的需求。

同时也可为汽车NVH性能分析方法提供指导，为减少振动和噪声造成的危害做出贡献。

六、研究计划：1. 研究文献调研和相关技术现状分析（1-2周）；2. 进行NVH测试和数据处理分析（2-3周）；3. 寻找改进方案并进行优化设计（2-3周）；4. 试验验证改进方案的效果（1-2周）；5. 撰写开题报告、中期报告和结题报告（3-4周）。

汽车动力总成悬置系统布置研究
悬置系统是汽车动力总成的重要组成部分，它承担着承载车辆重量、缓冲车辆震动以
及提供稳定操控性能的任务。

合理的悬置系统布置对于汽车的行驶安全、乘坐舒适性以及
操控性能有着重要的影响。

对悬置系统布置进行研究和优化具有重要的意义。

悬置系统布置的研究可以从两个方面进行，一个是在整车层面进行优化，另一个是在
细节设计层面进行优化。

在整车层面进行悬置系统布置的研究时，需要考虑到车辆的结构布局以及动力总成的
布置。

对于前驱、后驱和四驱车型来说，悬置系统的布置会有所不同。

不同类型的动力总
成（如传统的内燃机、混合动力和纯电动）对悬置系统的要求也会有所不同。

需要综合考
虑这些因素来确定最佳的悬置系统布置。

在细节设计层面进行悬置系统布置的研究时，需要考虑到悬置系统的结构形式、材料
选择以及参数优化等因素。

常见的悬置系统包括独立悬吊和非独立悬吊两种形式，它们在
结构和性能上都有不同的特点。

材料的选择对于悬吊系统的性能也有很大影响，常见的材
料包括钢材、铝合金和复合材料等。

悬吊系统的参数优化也是非常重要的，包括弹簧刚度、减震器阻尼、悬挂高度等。

这些参数的选择需要综合考虑车辆的使用条件、乘坐舒适性、
操控性能等因素。

汽车动力总成悬置系统布置的研究是一个综合性的工作，需要考虑到整车层面和细节
设计层面的因素。

通过对悬置系统的研究和优化，可以提高汽车的行驶安全性、乘坐舒适
性以及操控性能，满足人们对汽车品质的需求。