(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210712292.6 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 中国重汽集团济南动力有限公司 地址 250200 山东省济南市章 丘市圣井 唐 王山路北潘王路西 (72)发明人 王功强　申彬　高扬　梁福顺　 (74)专利代理 机构 济南舜源专利事务所有限公 司 37205 专利代理师 赵阳 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种商用车 悬置系统的稳健 性优化方法 (57)摘要 本发明涉及商用车技术领域， 具体提供一种 商用车悬置系统的稳健性优化方法， 包括如下步 骤： 建立动力总成坐标系、 动力总成质量矩阵、 刚 度矩阵， 构造系统固有频率与解耦率的表达式； 进行传递路径分析， 建立悬置设计参数与车内目 标点的数学关系； 分析目标函数对变量的灵敏 度， 确定设计变量与参数变量； 采用区间模型表 示设计变量， 采用概率模型表示参数变量， 构建 区间‑概率模型描述悬置系统变量的不确定性； 利用蒙特卡罗随机数模拟技术， 进行多目标稳健 性优化； 对于优化结果进行蒙特卡罗分析， 评价 悬置系统的稳健性。 基于传递路径分析方法， 将 悬置系统与车内关注目标点的响应 建立联系， 实 现整车层面的隔振降噪。 权利要求书3页 说明书12页 附图3页 CN 115186377 A 2022.10.14 CN 115186377 A 1.一种商用车 悬置系统的稳健 性优化方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 建立动力总成坐标系、 动力总成质量矩阵、 刚度矩阵， 构造系统固有频率与解耦率的表 达式； 进行传递路径分析， 建立悬置设计参数与车内目标点的数 学关系； 分析目标函数对变量的灵敏度， 确定设计 变量与参数变量； 采用区间模型表示设计变量， 采用概率模型表示参数变量， 构建区间 ‑概率模型描述悬 置系统变量的不确定性； 利用蒙特卡罗随机数模拟技 术， 进行多目标 稳健性优化。 2.根据权利要求1所述的商用车悬置系统 的稳健性优化方法， 其特征在于， 建立动力总 成坐标系、 动力总成质量矩阵、 刚度矩阵， 构造系统固有频率与解耦率的表达式的步骤包 括: 根据动力总成X向、 Y向和Z向的位移以及对应的转动角度建立动力总成坐标； 其中， 将 质心C定义为坐标原点， x方向平行于曲轴中心线， z方向垂 直于气缸上端面端盖 法兰平面， y 方向由右手定则判断； 获取动力总成惯性 参数生成动力总成质量矩阵M； 获取悬置原件的刚度参数、 安装位置参数、 安装角度参数， 并根据获取的参数生成动力 总成刚度矩阵K； 解得特征矩阵M‑1K的特征值 与特征向量 求解得悬置系统的解耦率DIPmn： DIPmn表示第m阶固有频率的振动能量占优方向所占总能量的百分比， M(n,j)表示质量 矩阵中第n行， 第j列的元素， 和 分别表示在第i阶振型下， 第n个和第j个元 素。 3.根据权利要求2所述的商用车悬置系统 的稳健性优化方法， 其特征在于， 进行传递路 径分析， 建立悬置设计参数与车内目标点的数 学关系的步骤 包括： 将悬置系统根据 连接关系分为主动端a与被动端p， 主动端a与激励源相连， 激励源的振 动经减震装置传递至被动端p， 并传递至车内目标点， 目标点的响应： 其中， Y(ω)表示目标点的响应， [Ho(ω)]被动端P到目标点的频响函数为已知量， {F (ω)}表示输入激励向量， ω表示频域； 工作载荷通过主动端a， 被动端p的振动加速度差值与其动刚度值相乘求解， 计算公式 如下所示：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115186377 A 2式中， Fo(ω)表示第i条路径载荷大小， Ko(ω)表示悬置件的动刚度值， aao(ω)和apo (ω)分别代表第i条路径悬置件的主、 被动端处的振动加速度值为已知量， 通过调整刚度值 以达到优化车内目标点的振动情况。 4.根据权利要求3所述的商用车悬置系统 的稳健性优化方法， 其特征在于， 分析目标函 数对变量的灵敏度， 确定设计 变量与参数变量的步骤 包括： 第r个目标函数 Fr对第t个变量Xt的导数为目标函数对变量的灵敏度S(r,t)； 其中， L为目标函数的个数， J为变量的个数； 通过灵敏度分析， 筛选对目标函数影响大于第 一阈值的变量， 将筛选的影响L个目标函 数的大于第一阈值的变量进行整合， 将其作为设计变量， 筛选对目标函数影响小于第二阈 值的变量， 将筛 选的影响L个目标函数的小于第二阈值的变量进行整合作为 参数变量。 5.根据权利要求4所述的商用车悬置系统 的稳健性优化方法， 其特征在于， 采用区间模 型表示设计变量， 采用概率模型表示参数变量， 构建区间 ‑概率模型描述悬置系统变量的不 确定性的步骤之前包括： 通过灵敏度筛 选的设计 变量， 对悬置系统进行确定性优化。 6.根据权利要求5所述的商用车悬置系统 的稳健性优化方法， 其特征在于， 通过灵敏度 筛选的设计 变量， 对悬置系统进行确定性优化的步骤通过 下式实现： DIPmn表示第m阶固有频率的振动能量占优方向所占总能量的百分比， αm表示第m阶固有 频率振动能量所占权重， βc表示第c条传递路径所占权重， XB表示设计变量， XBL表示设计变 量的下限， XBU表示设计变量的上限， DIPBounce表示悬置垂向的解耦率， DIPRoll表示悬置侧向 的解耦率。 7.根据权利要求6所述的商用车悬置系统 的稳健性优化方法， 其特征在于， 采用区间模 型表示设计变量， 采用概率模型表示参数变量， 构建区间 ‑概率模型描述悬置系统变量的不 确定性的步骤中构建模型如下：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115186377 A 3