[发明专利]一种电动车动力总成悬置橡胶衬套结构的设计开发方法

说明书

本发明公开了一种电动车动力总成悬置橡胶衬套结构的设计开发方法，通过建立电机动力总成悬置系统刚体模态分析模型，得到优化后的悬置系统的模态频率、解耦率和橡胶衬套的刚度值；并结合汽车的36种载荷工况，对电机动力总成悬置系统进行全面包络分析；利用有限元分析，优化橡胶衬套的结构，然后与前面的橡胶衬套的刚度值进行验算校核，如果满足条件，则可以试制。本发明可以大大缩短橡胶衬套的设计开发时间，节约开发成本。

技术领域

本发明涉及汽车的动力悬置系统技术领域，具体涉及一种电动车动力总成悬置橡胶衬套结构的设计开发方法。

背景技术

目前随着纯电动汽车的高速发展，汽车的驱动形式也由传统的燃油发动机驱动直接切换到电机驱动的形式，随着这种驱动形式的改变，传统的悬置橡胶衬套的开发要求及方法无法满足目前的电动车的悬置衬套的要求。同时，目前国内部分实力不强的悬置生厂商，在开发电动车悬置橡胶衬套时，完全依靠传统汽车的开发经验进行产品开发，这种产品的开发模式效率极低，开发周期长，同时开发的产品无法满足主机厂的性能要求，严重的影响到电动汽车公司的开发节点及新车的上市时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效的、标准化的电动车动力总成的悬置橡胶衬套结构的开发方法及流程，大大优化了电动汽车动力总成悬置橡胶衬套的开发效率及周期，为悬置橡胶衬套企业提升产品竞争力提供了有力的支撑。

为实现上述目的，本发明的一种电动车动力总成悬置橡胶衬套结构的设计开发方法，包括以下步骤：

步骤1：根据电机动力总成悬置系统的质量、质心以及转动惯量，初步确定各个橡胶悬置的三向刚度。

步骤2：搭建电机动力总成悬置系统的刚体模态分析模型，计算初始刚度值下的六阶刚体模态及六个方向的解耦率。

步骤3：根据电动汽车的激励频率及悬架的模态，设定合理的动力总成的刚体模态分布。步骤4：以各个橡胶悬置的衬套刚度作为优化变量进行优化，经过多次的优化迭代，最终选取一组或者多组优化结果，用于后续的流程。

步骤5：将优化后的刚度值结果，结合通用汽车的28工况及针对电动汽车额外的8种工况进行电机动力总成悬置系统的包络校核，主要评价指标为三向位移及三向转角，挑选出最佳的满足包络要求的刚度值。

步骤6：根据橡胶悬置的设计要求，将橡胶衬套设计为实心的结构，然后进行拓扑优化。

步骤7：对橡胶衬套进行有限元建模，根据约束边界条件，建立拓扑优化的模型，然后进行迭代计算；结合迭代结果，根据生产制造的工艺及企业的综合制造实力，进行三维模型重构，并细化数据。

步骤8：根据细化数据，结合橡胶悬置的超弹性材料属性，构建合理的本构关系，进行仿真校核计算，确认新设计的结构是否满足设计要求，如果满足设计要求，则整个开发过程结束，如果不满足设计要求，则回到步骤7进行重新进行数据细化，直到满足目标要求。

本发明的有益效果是：将整个橡胶悬置的开发流程进行了完整地描述，为企业高效地开发出橡胶悬置产品提供了可靠的开发思路，使产品的开发过程更加标准化，流程化以及科学化。

附图说明

图1本发明实施悬置橡胶衬套的结构开发方法流程图；

图2电机动力总成包络面分析28+8工况表；

图3橡胶悬置的原始状态结构三维模型；

图4橡胶悬置的原始状态结构有限元拓扑优化模型；

图5橡胶悬置的有限元拓扑优化结构；

图6橡胶悬置的最终优化结构；

图7橡胶悬置的最终刚度曲线；

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。