【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及機(jī)器設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、排氣系統(tǒng)共振耦合顯著惡化車輛駕駛性及舒適性，引發(fā)顧客抱怨。其原理是排氣系統(tǒng)作為車輛重要部件，在布置設(shè)計(jì)時(shí)通常與發(fā)動(dòng)機(jī)和車架通過柔性及剛性連接件直接連接，其結(jié)構(gòu)及空間布置導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)激發(fā)振動(dòng)能量容易傳導(dǎo)至車架進(jìn)而影響整體車輛的動(dòng)態(tài)特性，設(shè)計(jì)不良將造成整車舒適性顯著惡化。
2、現(xiàn)有排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法還不夠全面和積極，主要體現(xiàn)在：1）排氣系統(tǒng)工作環(huán)境較差，負(fù)載成分復(fù)雜，易于耦合且難以徹底分析；2）排氣系統(tǒng)與其他部件相互連接，構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的剛性與柔性并存的機(jī)械系統(tǒng)；3）單純模態(tài)仿真和試驗(yàn)不足以全面分析排氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，難以徹底改善結(jié)構(gòu)缺陷。
3、因此，本申請?zhí)峁┝艘环N汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，以解決上述技術(shù)問題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請的目的在于提供一種汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，能夠解決上述提到的至少一個(gè)技術(shù)問題。具體方案如下：
2、根據(jù)本申請的具體實(shí)施方式，第一方面，本申請?zhí)峁┮环N汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：
3、對原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，得到模態(tài)分析結(jié)果，所述模態(tài)分析結(jié)果用于表征所述排氣系統(tǒng)的模態(tài)頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)；基于所述模態(tài)分析結(jié)果，以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到一級優(yōu)化后的排氣系
4、一種實(shí)施方式中，所述模態(tài)分析結(jié)果用于表征所述原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)在第13階模態(tài)的固有頻率與所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率為26.67hz。
5、一種實(shí)施方式中，所述以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，包括：以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，基于平均驅(qū)動(dòng)自由度位移法，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
6、一種實(shí)施方式中，所述cc-pso算法基于自適應(yīng)混沌振動(dòng)譜和粒子間通信機(jī)制進(jìn)行全局搜索。
7、一種實(shí)施方式中，所述排氣系統(tǒng)吊耳的垂向動(dòng)剛度處于第一值域內(nèi)，所述目標(biāo)值域?yàn)?.8n/mm至7.5n/mm。
8、一種實(shí)施方式中，所述排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)在調(diào)整過程中，與調(diào)整位置與初始位置之間的位置差異值小于10mm。
9、一種實(shí)施方式中，所述有限元模型至少包括模型版本、模型重量、節(jié)點(diǎn)數(shù)、以及單元數(shù)。
10、根據(jù)本申請的具體實(shí)施方式，第二方面，本申請?zhí)峁┮环N汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置，包括：
11、處理單元，用于對原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，得到模態(tài)分析結(jié)果，所述模態(tài)分析結(jié)果用于表征所述排氣系統(tǒng)的模態(tài)頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)；用于基于所述模態(tài)分析結(jié)果，以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到一級優(yōu)化后的排氣系統(tǒng)；?其中，所述有效避頻表征所述排氣系統(tǒng)模態(tài)頻率與所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間至少存在2hz的頻率差異；用于對所述吊耳的垂向動(dòng)剛度進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并基于二次響應(yīng)面法，對所述吊耳的垂向動(dòng)剛度與所述吊耳的受力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行擬合，得到擬合結(jié)果；用于基于混沌粒子群優(yōu)化cc-pso算法對所述擬合結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，得到優(yōu)化后的擬合結(jié)果；用于基于所述優(yōu)化后的擬合結(jié)果，以所述排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對所述吊耳的垂向動(dòng)剛度進(jìn)行調(diào)整，得到二級優(yōu)化后的排氣系統(tǒng)；生成單元，用于按照驗(yàn)證目標(biāo)對所述二級優(yōu)化后的排氣系統(tǒng)進(jìn)行有限元建模，得到所述二級優(yōu)化后的排氣系統(tǒng)的有限元模型，所述有限元模型用于作為排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)果；其中，所述驗(yàn)證目標(biāo)包括優(yōu)化后的所述排氣系統(tǒng)在4g工況下的靜態(tài)應(yīng)力不超過設(shè)計(jì)屈服應(yīng)力閾值。
12、一種實(shí)施方式中，所述模態(tài)分析結(jié)果用于表征所述原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)在第13階模態(tài)的固有頻率與所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率為26.67hz。
13、一種實(shí)施方式中，所述處理單元采用如下方式以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整：以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，基于平均驅(qū)動(dòng)自由度位移法，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
14、一種實(shí)施方式中，所述cc-pso算法基于自適應(yīng)混沌振動(dòng)譜和粒子間通信機(jī)制進(jìn)行全局搜索。
15、一種實(shí)施方式中，所述排氣系統(tǒng)吊耳的垂向動(dòng)剛度處于第一值域內(nèi)，所述目標(biāo)值域?yàn)?.8n/mm至7.5n/mm。
16、一種實(shí)施方式中，所述排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)在調(diào)整過程中，與調(diào)整位置與初始位置之間的位置差異值小于10mm。
17、一種實(shí)施方式中，所述有限元模型至少包括模型版本、模型重量、節(jié)點(diǎn)數(shù)、以及單元數(shù)。
18、根據(jù)本申請的具體實(shí)施方式，第三方面，本申請?zhí)峁┮环N電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)第一方面中任意一項(xiàng)所述的方法。
19、根據(jù)本申請的具體實(shí)施方式，第四方面，本申請?zhí)峁┮环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)第一方面中任意一項(xiàng)所述的方法。
20、本申請實(shí)施例的上述方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有以下有益效果：本申請通過對原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，能夠明確識(shí)別出排氣系統(tǒng)模態(tài)頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)。這有助于提前預(yù)防并消除由共振引起的車輛振動(dòng)，從而改善車輛的駕駛舒適性。根據(jù)模態(tài)分析結(jié)果，以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。確保排氣系統(tǒng)模態(tài)頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間至少存在2hz的頻率差異，這樣可以有效地避免發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)能量傳遞給排氣系統(tǒng)，進(jìn)而影響整個(gè)車輛的動(dòng)態(tài)特性。通過對吊耳的垂向動(dòng)剛度進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并基于二次響應(yīng)面法對吊耳垂向動(dòng)剛度與吊耳受力之間的數(shù)學(xué)關(guān)系進(jìn)行擬合，可以更精確地掌握吊耳的力學(xué)性能，進(jìn)而優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。利用混沌粒子群優(yōu)化(cc-pso)算法對擬合結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，相比于傳統(tǒng)的優(yōu)化算法，cc-pso算法能夠更高效地尋找到最優(yōu)解，提高設(shè)計(jì)效率。進(jìn)而基于優(yōu)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模態(tài)分析結(jié)果用于表征所述原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)在第13階模態(tài)的固有頻率與所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率為26.67Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述CC-PSO算法基于自適應(yīng)混沌振動(dòng)譜和粒子間通信機(jī)制進(jìn)行全局搜索。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述排氣系統(tǒng)吊耳的垂向動(dòng)剛度處于第一值域內(nèi)，所述目標(biāo)值域?yàn)?.8N/mm至7.5N/mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)在調(diào)整過程中，與調(diào)整位置與初始位置之間的位置差異值小于10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有限元模型至少包括模型版本、模型重量、節(jié)點(diǎn)數(shù)、以及單元數(shù)。
8.一種汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)裝置，其特征
9.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序/指令，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種汽車排氣系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述模態(tài)分析結(jié)果用于表征所述原始設(shè)計(jì)的排氣系統(tǒng)在第13階模態(tài)的固有頻率與所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率之間的耦合風(fēng)險(xiǎn)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率為26.67hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以排氣系統(tǒng)模態(tài)有效避頻為調(diào)整目標(biāo)，對排氣系統(tǒng)的吊耳的位置參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述cc-pso算法基于自適應(yīng)混沌振動(dòng)譜和粒子間通信機(jī)制進(jìn)行全局搜索。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述排氣系統(tǒng)吊耳的垂向動(dòng)剛度處于第一值域內(nèi)，所述目標(biāo)值域?yàn)?.8n/mm至7.5n/m...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙閔清，程小強(qiáng)，龔春輝，朱小文，郭靖，
申請(專利權(quán))人：江鈴汽車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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