基于系统目标决策的汽车NVH设计理论与方法研究

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1、国内图书分类号：U461.6密级：公开国际图书分类号：629西南交通大学研究生学位论文基于系统目标决策的汽车NVH设计理论与方法研究年级：2013姓名：黄海波申请学位级别：博士学位专业：车辆工程指导老师：李人宪教授丁渭平教授二O一七年十月ClassifiedIndex:U461.6U.D.C:629SouthwestJiaotongUniversityDoctorDegreeDissertationVehicleNVHDesignTheoryandApproachUsingSystemTargetPro

2、grammingGrade:2013Candidate:HuangHaiboAcademicDegreeAppliedfor:DoctorSpeciality:VehicleEngineeringSupervisor:Prof.LiRenxianProf.DingWeipingOctober,2017西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本学位论

3、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密□，适用本授权书。(请在以上方框内打“”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日西南交通大学博士学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中做了

4、明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文的主要创新点如下：（1）提出了汽车NVH多层级性能分解方法。将系统工程的思想和方法与汽车NVH分析技术相结合，建立了汽车NVH层级分解设计体系；将多层级设计目标决策过程与系统集成设计过程相统一，构建了汽车NVH多层级性能分解构架。（2）提出并建立了汽车NVH多层级性能分解构架数值模型。采用智能优化算法、近似模型以及区间搜索策略建立了双层级分解体系模型，并在此基础上扩展为多层级分解体系模型，最终形成一套区间优化设计方法——广义逆推方法，以此将

5、汽车NVH多层级性能分解构架数值化。该方法的“优化目标”不再是一个确切的目标数值，而为一个目标向量的取值区间所替代。（3）建立了可进行NVH正向设计的实用数学模型，提出基于层级分解体系的汽车NVH正向设计分析流程与平台。结合机器学习方法与汽车NVH正向设计形成了正向设计过程，并制定了设计模型、设计策略和设计算法；通过将多目标双层级分解体系应用于NVH正向设计，逐层量化了各层级NVH评价指标；将NVH分析过程流程化并搭建了相应的分析设计平台。（4）改进了故障树模型并将其用于NVH故障诊断，提出基于层级分解

6、体系的汽车NVH故障诊断分析流程与平台。将故障限值与故障概率引入故障树模型，改进了故障树结构函数；将单目标多层级分解体系应用于NVH故障诊断问题，逐层诊断各层级NVH问题支系，基于此构建了流程化的汽车NVH故障诊断平台。学位论文作者签名：日期：西南交通大学博士研究生学位论文第I页摘要汽车NVH（Noise,vibrationandharshness）设计包含正向设计与故障诊断，同时涉及优化设计与多学科分析，使得NVH设计问题极具广泛性与复杂性。虽然目前已有针对汽车部分NVH问题的解决办法，但其本质上属于

7、特定方法对特定问题的关系，未能形成一套普适性的方法体系。加之该领域具有工程应用价值的研究成果大多作为外资企业核心技术以严格保密，使得国内汽车行业难以通过常规方式获取关键核心技术。因此，需要另辟蹊径，从全新的角度审视汽车NVH设计问题。课题对汽车NVH正向设计与故障诊断问题进行了深入的研究，探索了基于汽车NVH层级分解体系的优化设计思路，提出了一种目标区间优化设计求解方法，建立了汽车NVH正向设计与故障诊断的普适性解决方法，并据此对汽车NVH设计开发进行了工程案例分析，同时研发出相应的汽车NVH分析诊断软

8、件。完成的工作和取得的成果如下：（一）提出了汽车NVH层级分解体系并阐述了其设计理念立足于NVH目标分解与设计过程本身的一致性，依托多层级车辆NVH设计目标规划，提出了覆盖“整车”、“系统”、“子系统”直至“零部件”的汽车NVH设计体系。该体系主要涉及NVH层级分解构架建立和NVH层级分解构架数值化两个方面，可同时面向汽车NVH正向设计与故障诊断。在此基础上，提出了汽车NVH层级分解构架建立的步骤，初步确立了NVH层级分解构架建模框架。（二