基于改进遗传算法的汽车动力总成悬置优化设计

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1、第6期机械设计与制造2013年6月MachineryDesign&ManufactureI3l基于改进遗传算法的汽车动力总成悬置优化设计景晖，李聪2刘夫云，匡兵(1．桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004；2．桂林航天工业学院机械工程系，广西桂林541004)摘要：动力总成悬置系统是汽车重要组成部分，需要对其隔振性能进行分析。对汽车动力总成悬置的进行了分析，利用能量法的基本原理对动力总成进行六自由度的解耦。在解耦计算的过程中，使用改进遗传算法对悬置系统进行六自由度解耦。采用“最优保存策略”来加快收敛速度，使用“补充策略”避免算法早熟。对某型号汽车

2、的动力总成进行解耦设计计算，计算结果表明方法可以提高计算的精度和效率，减少动力总成振动耦合，有效降低汽车振动量级。关键词：动力总成；悬置解耦；改进遗传算法中图分类号：TH16；U46文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)06-0131—03OptimalDesignofPowertrainMountingSystemBasedonlmprovedGeneticAlgorithmJINGHui．LICong2LIUFu—yun．KUANGBing(1~SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，Guil

3、inUniversityofElectronicTechnology，GuangxiGuilin541004，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，GuilinCollegeofAerospaceTechnology，GuangxiGuilin541004，China)Abstract：Thevibrationproblemofthepowertrainisoneofmostimportantproblemsofautomobile．Here，thevibrationofpowertrainisanalyzed，

4、andtheenergydecouplingmethodisusedtosolvetheproblem．ConsideringtheshortcomingsofconventionalGeneticAlgorithms(GA)，theimprovedGeneticAlgorithmisappliedwhendecoupling．Elitistmodelischosentoavoidblindingsearchingandthecomplementarystrategyisusedtoavoidprematureconvergence．Acasestudyis

5、give．．Theexperimentalresultshowsthatthemethodproposedisefectiveforthedecouplingofmountingsystem．KeyWords：PowertrainMountingSystem(PMS)；Decoupling；ImprovedGeneticAlgorithml引言快收敛速度，使用“补充策略”避免算法早熟。最后，以某型号汽车的动力总成进行解耦设计计算为例，运用改进遗传算法对悬置系动力总成悬置系统将动力总成与车身及底盘弹性地连接起统进行解耦优化设计。来，从而减小发动机工作时向汽车结

6、构传递的振动。动力总成振动问题是提高载重汽车品质需解决的一个重要问题。很多专家学2动力总成悬置及能量法解耦者通过各种方法来提高悬置系统的隔振性能。清华大学的徐石安动力总成悬置系统将动力总成与车身及底盘弹性地连接起提出了以能量法对发动机弹性支承进行解耦设计。近年来，基于来，从而减小发动机工作时向汽车结构传递的振动，其动力学模能量法的悬置解耦方法在工程上得到快速推广和应用，产生了一型，如图1所示。动力总成悬置的坐标系规定如下：将沿发动机曲系列基于能量法解耦原理的发动机悬置解耦方法。悬置解耦算轴并指向发动机前端的方向定义为轴方向，指向发动机左端的法主要在于对悬置刚

7、度、悬置位置和悬置倾角等设计变量进行计方向定义为Y轴方向，指向上方的方向定义为z轴方向M。悬置算，得到最佳的参数组合，降低系统振动传递率。由于悬置位置相系统的振动微分方程则可表示为：对不易改变，悬置刚度和悬置倾角在一般的悬置解耦算法中经常[M]+[c]+[]{}=tf(t)}(1)作为设计变量。由于悬置刚度和悬置倾角变量多，变化范围大，传式中：[]、[C]、[]一动力总成悬置系统的质量矩阵、阻尼矩阵统的悬置解耦算法容易存在组合爆炸的问题，不易求得最优解。和刚度矩阵，矩阵维数(6×6)。租厂(￡)—动力总成悬置系应用改进遗传算法对动力总成及驾驶室进行解耦优化设

8、统的广义位移向量、广义速度向量、广义加速度向量以及广