基于Pareto聚类免疫进化算法的发动机悬置系统优化与稳健性分析

张代胜， 张 旭， 李彦保， 贾 坤， 李友真

（1.合肥工业大学 机 械与汽车工程学院，安徽 合 肥 230009；2.合肥工业大学 交 通运输工程学院，安徽 合 肥 230009）

引发汽车振动和噪声的一个最主要振源就是发动机不平衡惯性力和转矩波动。发动机悬置系统除支撑发动机和变速器等部件外，还隔离发动机振动向车架的传递，并减轻路面与轮胎对车身激振所引发的动力总成振动［1］。因此，悬置系统设计的优劣直接关系到发动机振动向车体的传递，影响整车的NVH性能。发动机悬置系统的优化设计旨在合理选择悬置参数，保证由于各种可控和不可控因素的影响发生微小变差时，都能保证悬置系统的稳健性［2－3］。

本文将稳健设计思想应用于发动机悬置系统的解耦优化设计中，基于悬置系统振动解耦的能量分布建立优化目标函数，综合运用遗传算法、免疫进化算法、Pareto算法和聚类算法对悬置系统进行优化，同时利用Monte Carlo方法进行稳健分析。

1 发动机悬置系统数学模型

发动机和变速器的固有频率远大于悬置系统频率，因此可把发动机看作是空间弹性支撑的刚体。将悬置橡胶简化成三向刚度和阻尼系统，假定橡胶件的弹性是线性的，并可忽略不计其阻尼，则悬置系统可简化成质量刚度和阻尼模型，建立6自由度动力总成4点悬置模型［4］。

O－xyz为发动机动力总成质心坐标系，O为动力总成质心，x轴平行于发动机曲轴轴线指向发动机前端，z轴通过发动机总成质心竖直向上，由右手定则得出y轴。……