动力总成悬置系统的匹配方法、装置、工程车辆及介质与流程

本技术涉及机械设计，具体地涉及一种动力总成悬置系统的匹配方法、装置、工程车辆及介质。

背景技术：

1、动力总成悬置系统是指连接动力总成（包括发动机、启动电机等）和车架的部件，其设计是提高整车舒适性的一项关键技术。动力总成悬置系统决定整车的冲击载荷，直接影响整车及各系统振动大小。动力总成悬置系统匹配不当，会引起异常抖动、异响噪声，影响操稳性、舒适性。极端情况下，还会造成传动件失效、零部件开裂，影响车辆行驶、作业安全性。

2、传统车辆与工程车辆（例如起重机）相比，结构上具有一定的不同之处。例如，传统车辆没有传动轴或者仅有简单结构的传动轴，一般不考虑传动轴对于动力总成悬置系统的匹配影响；而工程车辆一般都有两根传动轴，包括底盘行驶传动轴和上车油泵传动轴，如果沿用传统车辆的动力总成悬置系统的匹配方法，会导致动总成悬置系统刚体模态、解耦率、振动传递率等关键指标计算不准确，悬置匹配不当，容易导致悬置刚体模态发生耦合作用，振动频率加宽，悬置隔振效果变差，工程车辆及动力总成振动增大，进而影响工程车辆行驶以及作业的安全性。

3、可见，现有技术中对于工程车辆的动力总成悬置系统匹配方法不够准确，影响工程车辆行驶以及作业的安全性。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的是提供一种动力总成悬置系统的匹配方法、装置、工程车辆及介质，用以解决现有技术中对于工程车辆的动力总成悬置系统匹配方法不够准确，影响工程车辆行驶以及作业的安全性的技术问题。

2、为了实现上述目的，本技术第一方面提供一种动力总成悬置系统的匹配方法，包括：

3、根据有限元分析确定传动轴对动力总成的附加刚度；

4、基于附加刚度，对动力总成悬置系统进行建模，得到考虑传动轴附加刚度简化模型；

5、基于考虑传动轴附加刚度简化模型，建立动力总成悬置系统的动力学方程式；

6、基于动力学方程式进行刚体模态、解耦率、传递率的计算及优化，得到动力总成悬置系统中各个悬置的匹配组合。

7、在本技术实施例中，传动轴包括行驶传动轴和油泵传动轴，根据有限元分析确定传动轴对动力总成的附加刚度，包括：

8、分别在动力总成坐标下对行驶传动轴和油泵传动轴进行建模，得到行驶传动轴附加刚度分析模型和油泵传动轴附加刚度分析模型；

9、在目标连接点施加六向正弦单位力和单位力矩进行扫频，得到目标连接点处扫频范围内的加速度导纳曲线，其中，目标连接点包括行驶传动轴附加刚度分析模型中行驶传动轴与动力总成的连接点，以及油泵传动轴附加刚度分析模型中油泵传动轴与动力总成的连接点；

10、对加速度导纳曲线采用等效面积法求解目标连接点的动刚度，得到传动轴对动力总成的附加刚度，其中，附加刚度包括行驶传动轴对动力总成的附加刚度，以及油泵传动轴对动力总成的附加刚度。

11、在本技术实施例中，行驶传动轴包括动力总成与距离动力总成最近的车桥之间的部分，油泵传动轴包括动力总成与油泵之间的部分。

12、在本技术实施例中，基于附加刚度，对动力总成悬置系统进行建模，得到考虑传动轴附加刚度简化模型，包括：

13、基于附加刚度，将传动轴简化为带有六向附加刚度的广义弹簧单元；

14、将所述动力总成悬置系统简化为多个三向刚度的广义弹簧单元、两个六向刚度的广义弹簧单元以及一个刚体的动力学系统，其中，所述三向刚度的广义弹簧单元的数量与悬置的数量相同；

15、将所有广义弹簧单元的被动侧全部约束，得到考虑传动轴附加刚度简化模型。

16、在本技术实施例中，动力总成悬置系统的动力学方程式包括：；

17、式中， m表示系统质量矩阵， k表示系统刚度矩阵， c表示系统阻尼矩阵， x表示系统广义坐标， f表示系统所受广义力；

18、其中，；

19、式中， bi表示第 i个广义弹簧单元的位置转移矩阵， ti表示第 i个广义弹簧单元的方向转移矩阵， ki表示第 i个广义弹簧单元的刚度矩阵， i为1-6时表示悬置， i为7-8时分别表示行驶传动轴和油泵传动轴；

20、；

21、式中， bi表示第 i个广义弹簧单元的位置转移矩阵， ti表示第 i个广义弹簧单元的方向转移矩阵， ci表示第 i个广义弹簧单元的阻尼矩阵， i为1-6时表示悬置， i为7-8时分别表示行驶传动轴和油泵传动轴。

22、在本技术实施例中，基于动力学方程式进行刚体模态、解耦率、传递率的计算及优化，得到动力总成悬置系统中各个悬置的匹配组合，包括：

23、以各悬置的刚度、安装位置、安装角度为设计变量，以解耦率、传递率为目标函数，以根据动力总成激励确定的刚体模态频率分布范围约束、相邻刚体模态频率间隔约束以及各阶刚体模态解耦率约束为约束条件，构建多目标优化模型；

24、基于遗传算法对多目标优化模型进行优化，得到动力总成悬置系统中各个悬置的匹配组合。

25、在本技术实施例中，传递率包括振动传递率，振动传递率包括动力总成悬置系统垂直振动传递率和动力总成悬置系统绕x向的振动传递率，动力总成悬置系统垂直振动传递率满足第一公式，第一公式包括：；

26、式中， tz表示动力总成悬置系统垂向振动传递率， fzi表示各广义弹簧单元处在 z方向的动反力， i为1-6时表示悬置， i为7-8时分别表示行驶传动轴和油泵传动轴， fz表示发动机在 z方向的激振力；

27、动力总成悬置系统绕 x向的振动传递率满足第二公式，第二公式包括：；

28、式中，表示动力总成悬置系统垂向振动传递率， fyi、 fzi分别表示第 i个广义弹簧单元处在 y、 z方向的动反力， yi、 zi分别表示第 i个悬置处在 y、 z方向的坐标， i为1-6时表示悬置， i为7-8时分别表示行驶传动轴和油泵传动轴， m0表示发动机侧倾方向的输出扭矩幅值。

29、本技术第二方面提供一种动力总成悬置系统的匹配装置，包括：

30、存储器，被配置成存储指令；以及

31、处理器，被配置成从存储器调用指令以及在执行指令时能够实现根据第一方面所述的动力总成悬置系统的匹配方法。

32、本技术第三方面提供一种工程车辆，包括：

33、根据第二方面所述的动力总成悬置系统的匹配装置。

34、本技术第四方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据第一方面所述的动力总成悬置系统的匹配方法。

35、通过上述技术方案，对传动轴进行动刚度分析，建立了传动轴对动力总成的附加刚度的计算方法，基于考虑传动轴附加刚度的悬置系统进行计算优化，使悬置系统动力学计算更加准确，悬置匹配更加合理。

36、本技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。