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《基于模態(tài)匹配的車架動態(tài)特性優(yōu)化.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2016年(第38卷)第12期汽車工程AutomotiveEngineering基于模態(tài)匹配的車架動態(tài)特性優(yōu)化術(shù)陳無畏1，鄧書朝1，黃(1合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院，合肥230009；22016235鶴1，謝有浩2安徽長豐揚(yáng)子汽車制造有限公司，滁州239064)[摘要]針對某皮卡車特定車速下的異常振動問題，對其車架進(jìn)行有限元模態(tài)分析。根據(jù)車架的模態(tài)分布提出模態(tài)匹配策略，為此，采用Kriging代理模型和多目標(biāo)遺傳算法，對車架動態(tài)特性進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明：車架低階模態(tài)避開了可能發(fā)生共振的頻段，同時實(shí)現(xiàn)了車架輕量化與剛度提升；對比優(yōu)化前后道路行駛測試結(jié)果，驗(yàn)證了優(yōu)
2、化方案的有效性。關(guān)鍵詞：車架；模態(tài)匹配；代理模型；多目標(biāo)優(yōu)化DynamicCharacteristicsOptimizationofFrameforModalMatchingChenWuweil．DengShucha01．HuangHel＆XieYouha021．SchoolofMechanicalandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei2300092．AnhuiChangfengYangziAutomobileManufacturingCo．，Ltd．，Chuzhou239064[Abst
3、ract]Aimingattheabnormalvibrationofapick—uptruckatspecificspeed，afiniteelementmodala-nalysisonitsflameisconducted．Accordingtothemodaldistributionofframeobtained，amodalmatehingstrategyisproposed，forwhichthedynamiccharacteristicsofflameisoptimizedwithKrigingsurrogatemodelandmulti-ob—ject
4、ivegeneticalgorithm．Theresultsofoptimizationshowthatthelow—ordermodesofflameiskeptawayfromfre—quencybandofpossibleresonancewithitsstiffnessincreasesandlightweightingachieved．Thecomparisonbetweenroadtestresultsbeforeandafteroptimizationverifiestheeffectivenessofoptimizationschemeadopted
5、．Keywords：flame；modalmatching；surrogatemodel；multi-objectiveoptimization日lj吾隨著振動理論及相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要結(jié)合靜態(tài)和動態(tài)兩方面進(jìn)行，在外部激勵作用下更易于表現(xiàn)出動態(tài)特性。因此，在汽車設(shè)計(jì)與評價時自然要把其動態(tài)特性作為重要因素來考慮，并且對其要求越來越高¨之o。模態(tài)分析是振動理論的一個重要分支，是研究結(jié)構(gòu)動態(tài)特征的一種近代方法。模態(tài)匹配是基于模態(tài)分析對結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率合理分布的研究。車架作為皮卡車的重要總成，其低階彈性模態(tài)不僅反映車架整體剛度性能，而且是汽車常規(guī)振動特性的關(guān)鍵指標(biāo)，
6、也是汽車新品開發(fā)的重要考核內(nèi)容’3“。。目前，國內(nèi)外學(xué)者主要針對整車級模態(tài)匹配與結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的優(yōu)化進(jìn)行研究。文獻(xiàn)[7]中分析了汽車各系統(tǒng)的振動情況，在汽車NVH正向設(shè)計(jì)流程的基礎(chǔ)上，總結(jié)出整車模態(tài)匹配的策略與流程，并將其應(yīng)用到某新車型開發(fā)中，很好地解決了各系統(tǒng)間的模態(tài)匹配問題。文獻(xiàn)[8]中基于模態(tài)測試技術(shù)建立汽車主要子系統(tǒng)及部件的模態(tài)頻率分布表，分析標(biāo)準(zhǔn)載荷工況下汽車NVH特性，提出樣車整車級模態(tài)匹配策略。文獻(xiàn)[9]中采用D一最優(yōu)試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對汽車前部關(guān)鍵吸能部件的材料和板料厚度進(jìn)行多參數(shù)空問的樣本數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)與近似模型構(gòu)建，并利用多目標(biāo)遺傳算法對其進(jìn)行優(yōu)化，使得B柱動
7、態(tài)特性得以改善，同時也實(shí)現(xiàn)了整車輕量化設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[10]中采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)和近似方法構(gòu)造響應(yīng)面代理。國家自然科學(xué)基金(51375131)和安徽省自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(1508085QE92)資助。原稿收到日期為2015年11月25日，修改稿收到日期為2016年1月15日。陳無畏，等：基于模態(tài)匹配的車架動態(tài)特性優(yōu)化·1489·模型，對某客車結(jié)構(gòu)進(jìn)行基于振動加速度特性、疲勞耐久性和車身骨架質(zhì)量的多目標(biāo)優(yōu)化。本文中針對車架的多目標(biāo)優(yōu)化構(gòu)建了一個基于哈默斯雷采樣的Kriging近似模型，以拉丁超立方采樣作為模型額外校正樣本點(diǎn)來增加對近似模型擬合質(zhì)量的評價。進(jìn)而，對車架進(jìn)行基
