[发明专利]面向整车振动抑制的磁流变悬置时频特征多目标优化方法

权利要求书

1.一种面向整车振动抑制的磁流变悬置时频特征多目标优化方法，其特征在于：所述优化方法包括以下步骤：

S1：采用现有的有限元软件构建10自由度汽车整车动力学模型，所述10自由度包括3自由度动力总成、3自由度车身和4个单自由度非簧载质量；

S2：构建磁路有限元模型：确定磁流变悬置，根据磁流变悬置在有限元软件中进行结构参数建模，并利用有限元软件对磁流变阻尼器的电磁场进行分析，获得磁场感应强度；

S3：构建磁流变悬置动力学模型：利用有限元软件确定磁流变悬置的动力学模型；

S4：利用有限元软件对磁流变悬置的结构参数进行灵敏度分析，筛选出设计变量，所述设计变量是指对磁流变悬置的磁感应强度影响超过预设灵敏度阈值的结构参数，同时确定所述设计变量的优化区间；

S5：利用有限元软件在整车动力模型中确定车辆典型工况悬置主被动侧、座椅导轨处的振动响应，采用快速傅里叶变换提取稳态工况振动响应时频特征量，采用小波时频分析提取非稳态工况振动响应时频特征量，并采用灵敏度分析筛选有效改善车辆的NVH品势的时频特征量；

S6：以步骤S4的设计变量为优化变量，以磁感应强度和磁流变悬置可调性能为约束条件，以有效改善车辆的NVH品质的时频特征量作为优化目标，构建结构优化模型；

S7：采用现有的智能优化算法对结构优化模型进行求解，利用模糊决策方法对最优解集进行优选并输出结构优化结果。

2.根据权利要求1所述面向整车振动抑制的磁流变悬置时频特征多目标优化方法，其特征在于：所述10自由度汽车整车动力学模型包括车辆的10自由度振动微分模型，所述模型如下：

其中，M_w表示质量矩阵，q表示中间变量，C_w表示阻尼矩阵，C_mr表示可控阻尼矩阵，K_w表示刚度矩阵，D_w表示动力总成激励矩阵，Q_w表示路面激励，F_e表示发动机激励矩阵，F_q表示路面激励矩阵；

所述质量矩阵M_w采用如下方法确定：

[M_w]＝diag(m_e I_ex I_ey m_b I_bx I_by m_u1 m_u2 m_u3 m_u4) (1-1)

其中，M_w表示质量矩阵，m_e表示动力总成质量，I_ex表示动力总成质量的侧倾转动惯量，I_ey表示动力总成质量的俯仰转动惯量，m_b表示车身质量，I_bx表示车身质量的侧倾转动惯量，I_by表示车身质量的俯仰转动惯量，m_ui(i＝1,2,3,4)表示非簧载质量；

所述发动机激励F_e采用如下方式确定：

F_e＝[F_ez M_ex M_ey]^T (1-2)

其中，F_e表示发动机激励矩阵，F_ez表示为动力总成垂向激振力，M_ex表示动力总成侧倾力矩，M_ey表示动力总成俯仰力矩；

所述路面激励F_q采用如下方法确定：

F_q＝[q₁ q₂ q₂ q₄]^T (1-3)

其中，F_q表示路面激励矩阵，q_i(i＝1,2,3,4)表示路面激励；

所述中间变量q采用如下方法确定：

q＝[z_e θ_ex θ_ey z_b θ_bx θ_by z_u1 z_u2 z_u3 z_u4]^T (1-4)

其中，q表示中间变量，z_e表示动力总成的垂直位移，z_b表示车身的垂直位移，θ_ex表示动力总成的侧倾角，θ_bx表示车身的侧倾角，θ_ey表示动力总成的俯仰角，θ_by表示车身的俯仰角，z_ui(i＝1，2,3，4)表示非簧载质量位移。