（Kaiyun官方网站）开云网页-登录入口

　　1、该文档不包含其他附件(如表格、图纸)，本站只保证下载后内容跟在线阅读一样，不确保内容完整性，请务必认线、有的文档阅读时显示本站（）水印的，下载后是没有本站水印的（仅在线阅读显示），请放心下载。

　　3、除PDF格式下载后需转换成word才能编辑，其他下载后均可以随意编辑、修改、打印。

　　4、有的标题标有”最新”、多篇，实质内容并不相符，下载内容以在线阅读为准，请认线、该文档为会员上传，下载所得收益全部归上传者所有，若您对文档版权有异议，可联系客服认领，既往收入全部归您。

　　发动机动力总成悬置系统的动力学模型是个空间六自由度的振动系统，分别为沿方向的平动和绕轴的转动。

　　通常把沿方向的运动称为纵移，沿方向的运动称为横移，沿方向的运动称为竖移，绕轴的转动称为侧倾，绕轴的转动称为俯仰，绕轴的转动称为横摆。

　　对于实际的发动机悬置系统，其固有振型般不是单的沿上述六个方向的，而是沿着几个方向的运动合成，并且在发动机激振以后还存在耦合振动，即同时存在个以上的振型。

　　是进行频域分析的工具，可以来检测模型的受迫振动，所有输入输出都将在频域内以振动的形式描述。

　　通过运用可以实现各种子系统的装配，并进行线性振动分析，然后利用后处理模块进步做出因果分析与设计目标设置分析。

　　可以在进行系统仿真时，将系统非线性的运动学或动力学方程进行线性化处理，以便快速计算系统的固有频率特征值特征向量和状态空间矩阵。

　　对发动机悬置系统进行模态分析，得到各个模态的固有频率振型以及六个模态中各个自由度的能量分布如下表和下图所示表悬置系统六个模态的固有频率阶次固有频率图悬置系统阶振型图悬置系统二阶振型图悬置系统三阶振型图悬置系统四阶振型图悬置系统五阶振型图悬置系统六阶振型表发动机悬置系统六个模态中各个自由度的能量分布百分比从上述结果可以得到如下结论由隔振理论可知，当系统固有频率小于激振频率时才能达到隔振效果。

　　般直列发动机的脉动主频率可按下式进行计算该发动机怠速时的转速为，由上式计算得出，发动机悬置系统的最高频率应小于，即为。

　　在第阶模态中沿轴的平移振动和绕轴的扭转振动耦合在第阶模态中沿轴的移动与绕轴的转动耦合在第阶模态中沿轴的移动与绕轴和绕轴的转动耦合在第阶模态中沿轴的移动与绕轴和绕轴的阶次转动耦合在第阶模态中，沿轴的移动与绕轴的转动耦合。

　　综合以上两点，可知此悬置系统不满足频率分布和振动解耦的设计要求，需要进行优化设计。

　　发动机悬置系统的参数化分析参数化分析有利于了解各设计变量对样机性能的影响。

　　在参数化分析过程中，根据参数化建模时建立的设计变量，采用不同的参数值，进行系列仿真。

　　然后根据仿真返回的结果进行参数化分析，得出个或多个参数变化对样机性能的影响。

　　参数化分析原理提供三种类型的参数化分析方法，包括设计研究试验设计优化分析。

　　设计研究在建立好发动机悬置系统后，当取不同的设计变量，或者当设计变量值的大小发生改变时，系统的性能将会发生变化。

　　通过对分析结果的研究，我们可以得到设计变量的变化对样机性能的影响设计变量的最佳取值设计变量的灵敏度，即样机有关性能对设计变量值的变化的敏感程度。

　　试验设计试验设计考虑在多个设计变量同时发生变化时，各设计变量对样机性能的影响。

　　传统上的试验设计比较费时，而不仅可以增加获得的结果的可信度，还比试错法试验或者次测试个因子的试验更快的取得试验的结果。

　　利用该方法，可以在不清楚设计变量和响应之间明确关系的情况下，通过系列数字虚拟试验，拟合出系统设计变量和响应之间的近似关系，构造出系统的回归模型，找出对响应影响最大的设计变量，并可以根据目标函数求取优化数值解。

　　试验设计般经过以下几个步骤确定试验目的为系统设置需要的设计变量因素集，并设计种方法来测量系统的响应，即设计目标确定每个因素取值范围，在试验中依据取值范围改变因素的值来考察因素对响应的影响选择试验策略创建设计矩阵进行试验，并将每次运行的响应的值记录下来分析在总的性能改变时，哪些因素对系统的影响最大。

　　最佳的试验设计取决于因素的数量和水平因素的特性对样机性能的各种假设以及试验目的等因素的影响。

　　通过适当的试验设计技术和试验设计，我们可以获得以下的分析结果确定设计变量之间在怎样组合的情况下，对样机的性能有最大的影响控制由于制造和操作条件的变化带来的影响产生个多项式，用以近似的表示样机的性能，以便能够用该多项式来迅速的研究和优化样机的性能。

　　优化设计优化分析即在满足各种设计约束和设计变量在指定的变化范围内，通过自动的选择设计变量，求取目标函数的最优值。

　　优化分析过程中的目标函数是个数值表达式，可以选择在优化分析过程中取最大值还是最小值。

　　优化分析中的设计变量可以被视作是未知的，采用可以变化的参数化变量定义分析过程。

　　在优化分析过程中，程序能自动的调整设计变量，以获得最大或最小的目标函数。

　　优化分析中的约束是有条件的，这些边界条件能够直接或间接的消除无法接受的设计结果。

　　发动机悬置系统的设计是个多变量多目标设计，他的设计变量有各悬置元件安装点的位置各悬置元件各方向刚度等设计目标有振动解耦模态频率合理分布悬置元件安装点响应最小等，每个设计变量均对设计目标有所影响。

　　建立设计变量如前所述，发动机悬置系统在动力总成和悬置点个数确定之后，可变的只有各个悬置元件安装点的位置各个点的值，共个悬置元件安装的方位共个各个悬置元件的三个方向刚度共个，总共个设计变量。

　　悬置元件安装点的设计变量变化范围由车辆发动机舱内可能的悬置元件安装点决定悬置元件的三个方向的刚度由满足静态动态性能的要求，加工制造的限制以及可靠性的要求决定。

　　创建设计目标本优化设计的主要目的是实现主要振动解耦程度的提高以及模态频率的合理安排。

　　我们采用能量法解耦，根据能量法解耦，设置悬置系统六模态在各个自由度上的能量分布百分比为设计目标，共个。

　　产生仿真分析脚本进行参数化分析需要产生仿真脚本，其中含有驱动仿真分析的选项和命令。

　　本仿真的脚本为试验设计在本工程应用中，因为支承位置和安装角度都已定，所以只选取刚度作为设计变量，因悬置元件是对称布置，故共有个设计变量。

　　因此试验设计的因素为四个悬置的三方向刚度，共个为了研究这个因素对悬置系统性能的影响，定义响应为个模态在个方向的能量分布以及个主频，共个。

　　确定影响系统行为的因素和些因素的组合确定每个因素对输出会产生多大的影响。

　　然后，由于此问题是多因素多响应分析，我们选择，对试验结果进行二次多项式拟合。

　　设计矩阵的列表示因素，行表示每次运行，矩阵中每个因素表示对应因素的水平级即可能取的值。

　　设计矩阵给每个因素指定了每次运行时的水平级数，只有根据水平级数才能确定因素在运算时的具体值。

　　我们除了可以导入自己创建的设计矩阵外，还可以利用提供的六种设计类型来创建设计矩阵，创建适合系统分析的最佳试验。

　　这六种设计类型如下所述是所有设计类型中综合程度最高的，使用到了因素水平的所有可能的组合。

　　该设计所需要的传统设计类型运行的次数最少，但不允许用户估计这些因素之间的相互的影响。

　　设计类型使用的是每个数据轴上的点开始点，以及设计空间的角点顶点，和个以上的中心点。

　　指明了在试验中运行的总次数，将以前试验中已存在的行提供给新的试验，并对每个因素指定不同的水平。

　　运行试验设计后，得到响应的统计结果，如下表所示表响应的统计结果具有以下几个功能自动建模输入关键参数，自动建立模型模态分析确定振型和模态频率解耦分析根据能量法解耦原理，确定振动解耦水平灵敏度分析确定关键参数对悬置系统模态频率，解耦水平的影响优化设计得到满足设计要求的组关键参数使用此专用模块对四点布置悬置系统进行分析与优化时，首先调用进行悬置系统参数输入，然后使用命令配置仿真分析的环境。

　　若进行现有发动机悬置系统的评价，则打开子菜单，首先执行命令进行静平衡，然后执行，进行模态分析，在此步骤可以得到模态频率和振型最后使用命令，调用后处理界面，得到模态能量分布，确定解耦水平。

　　若进行悬置系统的优化设计，则打开子菜单，首先用进行试验设计，在里进行因素响应设定，建立分析矩阵，然后按照仿真脚本进行仿真。

　　仿真结束后使用命令回到对运行完成的系列虚拟试验结果进行分析，得到发动机悬置系统模态频率能量分布对发动机悬置系统设计参数的灵敏度，并可以进行优化设计。

　　输入悬置系统参数设置仿真分析环境分析显示仿真后的静平衡仿真创建试验设计选择因素响应创建试验矩阵仿真对虚拟试验数据进行分析，生成响应面优化分析灵敏度分析响应面是否满足要求是否功能选择评价优化图基于二次开发的发动机悬置分析优化系统使用流程上图中括号内文字为对应的自定义菜单