汽車懸架系統(tǒng)的仿真分析與參數(shù)優(yōu)化設計.pdf

1、本文從計算精度及參數(shù)測定工作綜合考慮，根據(jù)所研究問題的需要，最終選取建立相對比較真實的七自由度整車車輛模型。在所建七自由度模型的基礎上，進一步對懸架的基本特性進行分析研究并實現(xiàn)對常見被動懸架的剛度和阻尼參數(shù)的多目標優(yōu)化設計。具體工作內(nèi)容如下： 1．懸架剛度和阻尼參數(shù)的非線性特性研究。汽車實際的行駛工況比較復雜，根據(jù)不同的行駛工況，汽車懸架參數(shù)應具有明顯的非線性要求。通過理論分析，得出了滿足乘坐舒適性的懸架理想阻尼和剛度特性要求，

2、并在該理論分析的基礎上，采用分段法，利用Matlab＼Simulink軟件，對懸架剛度和阻尼的非線性特性進行了時域仿真分析。仿真結(jié)果表明，非線性懸架對車身的振動加速度具有很好的抑制作用，能提高車輛的乘坐舒適性。同時也明顯看出懸架系統(tǒng)設計時車身加速度與懸架動行程兩個指標相互制約的關系。 2．懸架剛度和阻尼參數(shù)的優(yōu)化設計。由于成本及使用工況等原因，目前絕大多數(shù)汽車所采用的仍為被動懸架。對于被動懸架來說，其剛度和阻尼參數(shù)一旦確定就無法

3、更改。而汽車行駛工況的復雜性，便決定了對汽車懸架剛度和阻尼初始參數(shù)進行優(yōu)化設計的重要性。針對被動懸架的參數(shù)優(yōu)化設計，以往的研究都是以抑制車身加速度提高人體舒適性為主，通過非線性的研究，明顯看出車身加速度和懸架動行程在懸架設計中的相互制約關系，故特別引入加權(quán)組合法，根據(jù)仿真研究和對懸架剛度、阻尼分別對汽車振動響應影響的進一步分析，確定了汽車前后懸架參數(shù)多目標優(yōu)化設計的目標函數(shù)(包括車身加速度及懸架動行程在內(nèi)的十一個目標函數(shù))及相應的各目標

4、函數(shù)的權(quán)因子，利用工程計算軟件Matlab進行優(yōu)化計算，得到優(yōu)化結(jié)果。通過對不同工況的仿真分析，優(yōu)化后汽車車身振動加速度得到明顯的抑制，同時懸架動行程也得到較好的控制，汽車的行駛平順性得到改善。 整個研究過程以所建七自由度整車車輛模型為基礎，實現(xiàn)了在計算機上對整車的行駛平順性能的仿真研究。該研究對在車輛產(chǎn)品開發(fā)設計過程中提高其行駛平順性能、降低開發(fā)和制造成本及縮短產(chǎn)品開發(fā)周期有著一定的現(xiàn)實指導意義。其中對懸架剛度和阻尼參數(shù)進行優(yōu)