动力总成悬置系统主要功能是减少动力总成的振动向车身传递,悬置系统驾乘舒适性评价标准包含两个方面。一方面,调整悬置系统的固有频率与激励频率之间的关系,从而减少整个系统各个方向模态之间的耦合;另一方面,悬置系统的隔振能力强弱,还应当从悬置系统实测振动情况进行考虑,设计人员通常利用实车试验方式在悬置设计后期进行隔振性能评价。在实际情况下,可能存在解耦率满足设计要求,但实际隔振性能却不能达到隔振要求的情况,因此悬置系统需要从多个评价角度来分析其隔振性能。同时,橡胶悬置刚度参数存在不确定性,悬置系统优化设计还需考虑悬置系统的稳健性。鉴于此,针对悬置系统进行多目标稳健优化的研究主要从以下几个方面展开:(1)从悬置系统6自由度解耦、固有频率分配以及悬置力传递率展开研究,分析了以上三种评价指标的适用情况及其分析过程。从分析结果得出将不同评价指标单独考虑作为优化目标时所造成的局限性,导致优化效果不明显的状况。为避免这种情况,提出了一种能够兼顾解耦率和传递率的悬置系统隔振性能评价策略,为多目标优化目标函数的建立奠定基础。(2)详细地介绍了建模所需参数的试验原理、方法和试验台架搭建过程,包括动力总成质量、质心位置、惯性参数和橡胶悬置静刚度等。然后基于拉格朗日方程建立了动力总成悬置系统6自由度仿真模型,为了验证Matlab模型的准确性,分别采用锤击模态测试法与Adams模态分析对所建模型的模态频率进行验证。利用仿真模型计算出悬置系统的初始隔振性能,结果表明悬置系统的隔振性能较差。(3)针对悬置系统隔振性能不足的问题,论文明确了悬置系统的优化设计变量及约束条件,将6自由度解耦率与系统加权动反力作为优化目标,采用NSGA-II遗传算法进行优化计算,得到多目标优化解集,利用线性加权法对优化后的parto解集进行加权处理,得到悬置系统多目标优化确定解。将多目标优化后的固有频率、能量解耦率及加权动反力指标与优化前以及单独考虑能量解耦法的指标进行对比分析,结果表明多目标优化方法具有一定的优越性。(4)考虑到刚度参数指标波动给系统带来稳健性不足的问题,基于6sigma稳健设计理论,选取加权动反力及6自由度解耦率的均值与6倍标准差之和作为优化目标函数,根据悬置系统多目标优化的约束条件,利用遗传算法优化对悬置刚度参数进行稳健性优化。将多目标优化结果与经稳健优化设计得到的优化结果进行蒙特卡洛验证分析,分析结果表明稳健优化后系统的稳健性提高了30.34%,稳健优化取得了较好的效果。(5)根据上述仿真研究所得到的优化参数,对实车悬置系统进行整改,分别在10km/h、20km/h、30km/h、40km/h的行驶工况下进行路试,从试验结果来看悬置系统的隔振性能明显提高,验证了文中多目标稳健优化方法的有效性。课题创新点:(1)提出一种能够兼顾解耦率和传递率的悬置系统隔振性能评价策略,保证经多目标优化得到的优化结果能够满足悬置系统解耦率与振动传递率的设计要求。(2)将多目标优化与稳健设计相结合,对橡胶悬置刚度进行稳健性优化,避免了悬置系统稳健性不足的问题。