بهینه سازی چندهدفه رفتار ارتعاشی دسته موتور هیدرولیکی با استفاده از الگوریتم ژنتیک با مرتب‌سازی نامغلوب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه ارومیه

2 دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه ارومیه

10.24200/j40.2021.56049.1557

چکیده

دسته‌موتورهای لاستیکی عملکرد مناسبی در محدوده‌ی بسامد کاری ندارند؛ از این‌رو، دسته‌موتورهای هیدرولیکی برای حل این مشکل پیشنهاد شدند. در این مقاله دسته‌موتور هیدرولیکی در بسامدهای پایین بررسی شده و نشان داده شده است که افزایش سفتی دینامیکی و ضریب میرایی با کاهش انتقال‌پذیری دسته‌موتور، سه هدف متضادند؛ بنابراین از الگوریتم ژنتیک با اهداف کاهش انتقال‌پذیری و افزایش سفتی دینامیکی و ضریب میرایی استفاده شده و نمودار جبهه‌ی پارتو رسم شده است. همچنین به منظور انتقال بیشینه‌ی نمودار انتقال‌پذیری به خارج بازه‌ی کاری موتور از تابع جریمه استفاده شده است. با توجه به تضاد اهداف، بهینه‌سازی پاسخ یکتا ندارد و شامل مجموعه‌یی از پاسخ‌هاست. در نهایت به ازای
سه دسته پارامتر بهینه، نمودار انتقال‌پذیری، سفتی دینامیکی و ضریب میرایی رسم و اثر بهینه‌سازی مشخص شده است. نتایج نشان‌دهنده‌ی کاهش انتقال‌پذیری در بازه‌ی بسامد کاری موتور و همچنین انتقال بیشینه‌ی مقدار آن به خارج بازه‌ی کاری موتور است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Multi-objective optimization of hydraulic engine mounts vibrational behavior by non-dominated sorting genetic algorithm

نویسندگان [English]

  • F. Fallahi 1
  • R. Shabani 1
  • Gh. Rezazadeh 2
  • S. Tariverdilo 1
1 F‌a‌c‌u‌l‌t‌y o‌f E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g U‌r‌m‌i‌a U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
2 F‌a‌c‌u‌l‌t‌y o‌f E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g U‌r‌m‌i‌a U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
چکیده [English]

Engine mounts are designed to hold the engine and isolate its vibration from the chassis of the vehicle. For optimum system performance, the mount must have high dynamic stiffness in the low-frequency range and low dynamic stiffness in the high-frequency range. As the conventional elastomeric mounts fail to satisfy such requirements due to their frequency-invariant behavior, the hydraulic engine mounts have been proposed, which provide appropriate dynamic stiffness employing two fluid-containing chambers. These two chambers are connected through a high-damped pass named inertia track and a floating plate named decoupler. In this paper, the low-frequency range response of a hydraulic engine mount has been studied using a discrete model. The effect of its parameters on the dynamic stiffness, damping ratio, and transmissibility of the mount is discussed. It is shown that increase in dynamic stiffness and damping ratio of the hydraulic engine mount is in contradiction with the decrease in its transmissibility. Hence, a multi-objective non-dominated sorting genetic algorithm has been used to achieve the desired results and the corresponding Pareto front is plotted. It is observed that upper chamber compliance and the effective area of the mount are the most dominant parameters in the optimization procedure. Also, a penalty function is used to transfer the maximum transmissibility out of the engine operation frequency range. Finally, the optimization results for transmissibility, damping ratio, and dynamic stiffness are presented for three series of parameters. It can be concluded that on the limit points of the Pareto front, which correspond to the one-objective optimization, the professed objective is optimized, but on the contradictory objective, no improvement is observed. There are points on the Pareto front where all the three objectives are optimized simultaneously. Therefore, as the transmissibility decreases and its maximum value falls out of the operating frequency range, the damping ratio and dynamic stiffness are increased.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hydraulic engine mount
  • inertia track
  • decoupler
  • optimization