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应用证据理论的三缸发动机悬置系统设计及稳定性分析

刘晓昂 高波 岳炼 黄德惠

刘晓昂,高波,岳炼, 等. 应用证据理论的三缸发动机悬置系统设计及稳定性分析[J]. 机械科学与技术,2021,40(11):1688-1694 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200351
引用本文: 刘晓昂,高波,岳炼, 等. 应用证据理论的三缸发动机悬置系统设计及稳定性分析[J]. 机械科学与技术,2021,40(11):1688-1694 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200351
LIU Xiaoang, GAO Bo, YUE Lian, HUANG Dehui. Design and Stability Analysis of Three-cylinder Rngine Mounting System using Evidence Theory[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(11): 1688-1694. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200351
Citation: LIU Xiaoang, GAO Bo, YUE Lian, HUANG Dehui. Design and Stability Analysis of Three-cylinder Rngine Mounting System using Evidence Theory[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2021, 40(11): 1688-1694. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200351

应用证据理论的三缸发动机悬置系统设计及稳定性分析

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20200351
基金项目: 国家自然科学基金项目(52175084,51705128)与河北省自然科学基金项目(E2019202169)
详细信息
    作者简介:

    刘晓昂(1989−),副教授,硕士生导师,博士,研究方向为动力总成悬置系统设计和不确定性分析,xiaoang314@163.com

  • 中图分类号: U464

Design and Stability Analysis of Three-cylinder Rngine Mounting System using Evidence Theory

  • 摘要: 针对基于不确定性参数条件下三缸发动机悬置系统不满足稳健性设计要求问题,提出了一种基于证据理论的悬置系统优化及稳定性分析方法。在考虑了悬置系统参数不确定性的条件下,首先基于证据理论原理并结合遗传算法,对悬置系统参数进行优化设计。然后分析优化后的参数在不确定性条件下悬置系统满足稳定性设计要求的概率累计分布曲线。最后,在不确定参数区间存在波动时验证优化参数的最优性。
  • 图  1  汽车动力总成悬置系统动力学模型

    图  2  Z轴固有频率概率曲线

    图  3  Z轴能量分布概率曲线

    图  4  Z轴固有频率概率分布曲线

    图  5  Z轴能量分布概率曲线

    图  6  右悬置不同刚度取值下Z轴固有频率概率

    图  7  左悬置不同刚度取值下Z轴固有频率概率

    图  8  后悬置不同刚度取值下Z轴固有频率概率

    图  9  右悬置不同刚度取值下Z轴能量分布概率

    图  10  左悬置不同刚度取值下Z轴能量分布概率

    图  11  后悬置不同刚度取值下Z轴能量分布概率

    表  1  各悬置静刚度的初始值

    悬置Ku /(N·mm−1)Kv /(N·mm−1)Kw /(N·mm−1)
    左悬置4560280
    右悬置4560280
    后悬置63195195
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    表  2  动力总成固有频率和能量分布计算结果

    名称XYZRxRyRz
    要求值 4.0-8.0 4.0-8.0 8.0-12.0 14.0-17.0 16.0-18.0 18.0-20.0
    固有频率/Hz 5.8 4.2 12.1 16.4 18.3 20.6
    要求值 $\geqslant 75.0$ $\geqslant 75.0 $ $\geqslant 90.0 $ $\geqslant 80.0 $ $\geqslant 60.0 $ $\geqslant 60.0 $
    能量分布/% 99.2 77.1 90.4 84.0 67.8 71.4
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    表  3  悬置刚度的不确定性取值

    悬置取值范围/(N·mm−1)
    左悬置 [252,308]
    右悬置 [252,308]
    后悬置 [175.5,214.5]
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    表  4  悬置刚度基本可信度分配

    悬置焦元区间/(N·mm−1)m
    左悬置 [252,266] 0.2
    [266,280] 0.3
    [280,294] 0.3
    [294,308] 0.2
    右悬置 [252,266] 0.2
    [266,280] 0.3
    [280,294] 0.3
    [294,308] 0.2
    后悬置 [175.5,188.5] 0.3
    [188.5,201.5] 0.4
    [201.5,214.5] 0.3
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    表  5  悬置刚度优化值

    悬置Ku /(N·mm−1)Kv /(N·mm−1)Kw /(N·mm−1)
    左悬置 56 54 224
    右悬置 56 54 224
    后悬置 55 148 156
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    表  6  优化后动力总成固有频率和能量分布

    名称XYZRxRyRz
    固有频率/Hz 6.0 4.0 10.9 14.7 16.4 18.3
    能量分布/% 98.5 76.8 90.9 81.4 60.5 64.0
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    表  7  悬置刚度的不确定性取值

    悬置变动范围 /(N·mm−1)
    左悬置 [201.6,246.4]
    右悬置 [201.6,246.4]
    后悬置 [140.4,171.6]
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    表  8  各悬置w向刚度基本可信度分配

    悬置焦元区间/(N·mm−1)m
    左悬置 [201.6,212.8] 0.2
    [212.8,224] 0.3
    [224,235.2] 0.3
    [235.2,246.4] 0.2
    右悬置 [201.6,212.8] 0.2
    [212.8,224] 0.3
    [224,235.2] 0.3
    [235.2,246.4] 0.2
    后悬置 [201.6,212.8] 0.3
    [212.8,224] 0.4
    [224,235.2] 0.3
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-05-11
  • 网络出版日期:  2022-03-02
  • 刊出日期:  2021-11-05

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