Optimization of suspension system of off-road vehicle for vehicle performance improvement
基于欧雷准则的某纯电动车悬架刚度优化匹配研究
2020年第5期田玲玲郝文权蒋永峰（中国第一汽车股份有限公司研发总院，汽车振动噪声与安全控制综合技术国家重点实验室，长春130013）【摘要】在车型开发前期对悬架系统刚度、阻尼进行合理的优化匹配，不仅能缩短整车开发周期，同时还能提升整车性能，基于欧雷准则，以车辆二自由度模型为基础研究了前、后悬架刚度优化匹配的方法，并在某电动车动力学性能开发前期得以应用，通过实车试验与优化结果对比充分验证了该方法具有一定的工程应用价值，且能够大大缩短样车开发周期。
主题词：欧雷准则精准舒适优化匹配电动汽车中图分类号：U461.4文献标识码：ADOI:10.19822/ki.1671-6329.20200007Study on Optimization and Matching of Suspension System StiffnessBased on Olley Criterion for Electric VehicleTian Lingling,Hao Wenquan,Jiang Yongfeng（General Research and Development Institute,China FAW Corporation Limited,State Key Laboratory of ComprehensiveTechnology on Automobile Vibration and Noise &Safety Control,Changchun 130013）【Abstract 】In the early stage of automobile development,the reasonable optimization of the suspension system stiffness and damping can not only shorten the development cycle of the whole vehicle,but also improve the performance.In this paper,the Olley criterion is theoretically analyzed,based on the two-degree-of-freedom model of vehicle,the method of optimum stiffness matching of front and rear suspensions has been studied,which has been applied in the earlystage of the development of the dynamic performance of an electric vehicle,which fully verifies that the method has certain engineering application value and shortens the period of prototype adjustment and development.Key words:Olley criterion,Accurate,Flat ride,Optimal matching,BEV【引用】田玲玲，郝文权,蒋永峰.基于欧雷准则的某电动车悬架刚度优化匹配研究[J].汽车文摘，2020（5）：38-42.【Citation 】Tian L.,Hao W.,Jiang Y.Study on Optimization and Matching of Suspension System Stiffness Based on Olley Criterion forElectric Vehicle [J].Automotive Digest (Chinese),2020(5):38-42.基于欧雷准则的某纯电动车悬架刚度优化匹配研究1概述悬架是汽车的重要总成之一，悬架的运动特性直接决定了整车的性能，影响汽车行驶平顺性、操纵稳定性和制动性能。
基于LQR控制的现代客车自适应空气悬架
10.16638/ki.1671-7988.2021.06.031基于LQR控制的现代客车自适应空气悬架王旭（扬州亚星客车股份有限公司，江苏扬州225116）摘要：长期在不良工况的道路上驾驶会降低驾驶员的乘坐舒适性。
随着人们对乘坐舒适性需求不断提升，空气弹簧的优势尤为明显。
文章提出了一种基于LQR控制策略的自适应空气悬架系统的创新设计方案，提出的LQR控制器采用粒子群算法进行优化。
以客车空气悬架为研究对象，采用MATLAB软件对空气悬架系统的被动和自适应动力学模型进行了设计和仿真。
仿真结果表明，自适应空气悬架系统在保证车辆稳定性的同时，降低了车辆在随机道路上的最大位移幅值，从而提高了车辆的平顺性。
关键词：空气悬架；PID；PSO；自适应悬架；乘坐舒适性中图分类号：U461.4 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)06-101-04Modern passenger car adaptive air suspension based on LQR controlWang Xu( Yangzhou Yaxing Bus Co., Ltd., Jiangsu Yangzhou 225116 )Abstract: Driving on the road under bad working conditions for a long time will reduce the driver's riding comfort. With the increasing demand for ride comfort, the advantage of air spring is especially obvious. This paper presents an innovative design scheme of adaptive air suspension system based on LQR control strategy. The proposed LQR controller is optimized by particle swarm optimization. The passive and adaptive dynamic models of the air suspension system of passenger cars were designed and simulated by MATLAB software. The simulation results show that the adaptive air suspension system can not only ensure the stability of the vehicle, but also reduce the maximum displacement amplitude of the vehicle on the random road, thus improving the ride comfort of the vehicle.Keywords: Air suspension; PID; PSO; Adaptive suspension; Ride comfortCLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)06-101-041 引言对驾驶舒适性需求的增加要求在汽车上使用主动悬架系统。
清华线性系统控制理论作业一参考解答
2．(根据框图写出状态空间描述) 图2.2中描述了列车悬浮系统的工作原理，其中，1、2、3、 4为电磁装置，车辆通过电磁力的作用，悬浮于轨道上。磁悬浮控制系统的目的是通过调整 电磁作用力的输入，保证列车在运行过程中的平稳。这里我们考虑车辆运行过程中产在x和y 轴两个方向的位移，给出其线形化系统框图如图2.1所示
描述，其中g 是重力加速度常数，如图3所示，h 是自行车质心距地面高度，w 是两个轮子 与地面接触点的距离， b 是自行车质心投影与后轮和地面接触点的距离。 试给出该线性系统 的一个状态空间描述。
图3 参考文献： [3.1] Bicycles, motorcycles, and models-single-track vechicle modeling and control, IEEE Control Systems Magazine, October, 2006. 参考解答：
作业一
1．（线性化）已知倒立摆系统满足如下非线性状态方程
1 (t ) x2 (t ) x 2 (t ) ( g / l ) sin x1 (t ) u (t ) x
通过线性化给出系统在平衡解 [ x1 (), x2 ()] [0,0] ， u () 0 的邻域内的线性模型。 参考解答：
图 2.2
参考解答：
注意状态变量的维数. 3． （从传递函数得到状态方程描述）图3中给出了解释自行车姿态动态平衡的原理图示。在 前进速度保持为定常v 的假设下，车把转角 对车身姿态角 的作用在平衡点（ ＝0， ＝0）附近范围内可用微分方程
g v2 bv h hw wh
图2.1 这里A11=[100 0；0 200] B21=[10 -3；-5 16] C22=[1 1；1 -1]。 这里输入向量u是控制的作用力， 也就是车辆的加速度量， 输出向量y是车辆在两个轴方向的 位移量，通过间隙传感器测量。试列写出系统的状态空间模型。 参考文献： [2.1] H2 and H∞ control for MagLev vehicles，IEEE Control System Magazine, 1998 [2.2] Experimental comparison of linear and nonlinear controllers for a magnetic suspension, Proceedings of the 2000 IEEE International Conference on Control Applications，2000 [2.3] 广义线性磁悬浮对象的H∞控制问题，西安交通大学学报，Feb，2000
基于路面识别的自适应天地棚混合控制算法研究
由度半主动悬架的系统动力学模型。
该模型虽未对车身的侧倾与图1 二自由度1/4半主动悬架式中：m s为簧载质量的数值，单位kg；m t为非簧载质量的数值，单位kg；c0为悬架基础阻尼的数值，单位N/(m/s)；c f为可调阻尼系数的数值，单位N/(m/s)；k s、k t为悬架刚度系数的数值，N/m；x s为簧载质量位移的数值，单位m；x t为非簧载质量路面的接触性，路面激励的幅值随时间增大而递减，式中：x r(t)为路面垂向位移的数值，单位为频率数值，单位rad/s；v为车速数值，单位量纲；A0为初始路面振幅的数值，单位1.3 随机路面模型随机路面是最接近车辆实际运行工况的路面条件，考虑到路式中：n c为空间截止频率的数值，单位频率的数值，单位m-1；G0为路面不平度系数，无量纲高斯白噪声，无量纲；d为轮距的数值，单位的数值，单位m；x1、x2为状态变量，无量纲。
2 自适应控制策略研究2.1 路面频率识别因路面激励的频率输入与悬架振动的频率有较强的相关性，可通过采集减振器垂向振动的频率来替换路面激励输入的频率。
本文通过采用一阶过零点穿越法对频率进行估算，该算图2 路面频率识别模型式中：F ground为地棚阻尼力的数值，单位阻尼系数的数值，单位N/(m/s)。
2.2.3 SH-GH控制算法原理考虑到天棚控制与地棚控制分别只能改善车辆的平顺性与式如下：式中：F f为天地棚混合控制阻尼力的数值，单位权系数，无量纲。
图3 对扫频路面的识别结果与λground。
其表达式如下式中：λsky、λground分别为天棚控制与地棚控制的自适应增益系数，无量纲。
式中：F sky为天棚阻尼力的数值，单位数的数值，单位N/(m/s)。
2.2.2 地棚控制算法原理地棚控制算法与天棚控制算法的思路类似，假设一个虚拟的4和图5所示。
图4 随机路面下各评价指标对比曲线表1 有无自适应SH-GH 控制的悬架性能对比图5 扫频路面下各评价指标对比曲线性能指标参数被动悬架自适应SH-GH随机路面扫频路面随机路面扫频路面车身垂向加速度/（m/s 2）0.85181.05340.72810.8812轮胎动变形/m0.00190.00760.00180.0069仿真结果表明，配有自适应SH-GH 控制器的半主动悬架的车身垂向加速度（Sprung Mass Acceleration，SMA）与轮胎动变形（Dynamic Tyre Deformation，DTD）的均方根值均有不同程度的下降，具体数值如表1所示。
09_AIAA_ga
2 MULTI-LINK SUSPENSION SYSTEM AND ITS DESIGN PROBLEM
As aforementioned, the reason why multi-link suspension systems are introduced mainly for high-grade cars is the high degree of design freedom for various function items. The essential difference between design problems for simple systems and ones for complicated systems is that in the former cases the mapping from design items to function items is relatively independent and it is possible to separately determine respective items, and that in the latter cases the interactions between all items are complicated as well as their structure and configuration and the tradeoff among function items is not straightforward. This tendency seems to have become more obvious under the up-to-date technologies that try to condense more functions into a certain size of a system. The above context can be found in the design problem of multi-link suspension systems used in automobiles. The fundamental functions of an automobile are to run straight, to turn and stop, and to run on both good and bad roads. That is, they consist of various operation modes. While there are a variety of suspension types (Dixon, 1996), their performance depends on both the selection of their types and the adjustment of their component link sizes. When focusing on a specific operation mode, the suspension geometry of simple types can be relatively easily determined to be ideal, since the relationship between link sizes and the specific function is straightforward. However, it is necessary to introduce complicated suspension types for realizing totally superior performance against all operation modes (Ushio et al., 1991), and the corresponding design problem of suspension geometry is not so easy due to the aforementioned nature of complicated systems design. Under these points, the multi-link suspension system that this paper is going to discuss is principally a parallel six-bar universal linkage. It is generally impossible to understand the immediate relationships between link sizes and respective function items. So, the conventional design situation requires many times of try-and-errors for finding a superior design solution. If the design problem can be mathematically formulated and the optimization algorithm suitable for its characteristics is organized, such a design method can be effective.
纯电动汽车热管理系统动态仿真及控制策略优化研究
《装备制造技术》2021年第3期^iiT | j i v 'MDCDC 机—泡te l -....:I w i电池包散热回路这三部分[3]。
对整车热管理系统进行仿真必须同时考虑这三部分的换热情况，而其中由空调系统和电池包散热回路构成的耦合系统涉及到两不同 回路之间的制冷剂流量分配，对热管理系统能否正 常运行起决定性作用。
空调回路电池包散热回路《(§yII i i 空调制冷循环电池液冷循环电机水冷循环I L ______i _______1 _tn ----* i _图1热管理系统形式基于dymola 仿真软件建立了电动车整车热管理 仿真模型。
根据图1中的整车热管理系统的形式，可以搭建出如图2所示的带有控制策略的整车热管理仿真模型。
图2中的仿真模型为参考新能源汽车实际结构并结合D y m o l a 中商业库AirConditioning 库(空调库）和V e S y M A 库（汽车动力学库洪同搭建而 成。
0引吕随着化石能源的过度消耗以及环境问题的曰益 增长，新能源汽车得到全球范围内越来越多公司和 研究机构的广泛关注，并且市场上已经出现了能够 满足人们日常家用需求的多种新能源汽车[11。
新能源汽车包含油电混动、纯电动、燃料电池驱动等类型， 而目前纯电动汽车所占据的市场份额最大且商业应用最为普遍。
如特斯拉公司所推出的Model S 、M 〇del X 车型已广为用户所知,雪佛兰和宝马公司也相继在市场上推出了自己的电动车型BoltEV 和宝马i 3。
国内对新能源车型的政策导向和市场补贴[2]，涌 现出大量新型汽车厂商，且都积极推出自己的电动 车型。
目前国产电动车型的续航能力大多仍处于 200 k m ~ 300 k m 范围，相比特斯拉500 k m 〜600 k m 的续航里程仍有很大的提升空间。
而影响电动车续航里程的一个非常重要的因素便是与之相匹配的 汽车热管理系统的工作性能，良好合适的汽车热管 理系统不仅能够保证电池包的工作温度避免发生过 热危险，而且能够优化冬天P T C 运行及夏季空调运行情况，优化热管理系统的耗能，提高电动汽车的续 航能力。
汽车悬架优化过程的Pareto最优解
汽车悬架优化过程的Pareto最优解第27卷第6期2010年6月机电工程JournalofMechanical&ElectricalEngineeringV0l_27No.6Jun.2010汽车悬架优化过程的Pareto最优解饶江,胡树根,宋小文,王耘(浙江大学能源工程学系,浙江杭州310027)摘要:针对悬架优化过程目标函数相互冲突的问题,建立了四自由度半车模型,并施加随机路面激励,在此基础上研究了悬架多目标优化(MOP).采用Matlab软件m文件与Simulink相结合的方法对悬架刚度,阻尼参数进行了数值模拟,分析了刚度或阻尼变化时悬架动行程与车身加速度之间的变化关系,并提出了一种通过数值模拟求解两目标函数优化下Pareto最优解的方法.研究结果表明,该方法可以有效地获得悬架动行程及车身加速度两目标函数下的优化解. 关键词:Pareto最优;随机路面;数值模拟;多目标优化中图分类号:TH12;U461.4文献标识码:A文章编号:1001—4551(2010)06—0028—04ParetooptimalsolutionofvehiclesuspensionoptimizationRAOJiang,HUShu—gen,SONGXiao—wen,WANGYun (DepartmentofEnergyEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China) Abstract:Aimingattheconflictingproblembetweeneachobjectivefunctionduringsuspensi onoptimization,multi—objectiveoptimization(MOP)wasstudied,basedonfourdegreesoffreedommodelandrandomroadexcitation.Ame thodofcombiningmfileandSimulinkfilewasusedtodonumericalsimulationofsuspensionparameters,stiffnessanddamping.Therel ationshipbetweensuspensiontravelandbody accelerationwithdifferentstiffnessordampingwasanalyzed.Anumericalsimulationmetho dforsolvingtwo-objectivefunctionoptimizationwasproposed.TheresultsshowthatthemethodcaneffectivelyobtaintheParetooptimalsolut ionofsuspensiontravelandbodyacceleration.Keywords:Paretooptimal;randomroad;numericalsimulation;multi—objectiveoptimize(MOP)0引言Pareto最优解指的是在多目标优化过程中,当目标函数互相冲突时,其最优解不再唯一,而是一组解集,即Pareto最优解.Pareto最优在各个领域都得到广泛的应用¨.j,而在悬架优化方面研究却较少.G.GEORGIOU等通过数值模拟的方式得到加速度,悬架动行程和轮胎动载荷三者之间的相互关系L4j;G.NAKHAIEJAZAR等在1/4数学模型的基础上,得到了加速度和悬架动行程两目标函数下的Pareto最优解.本研究将建立四自由度半车模型,采用Matlab编程方法进行数值模拟,以前后悬架参数为设计变量,获取车身加速度和悬架动行程两目标函数下Pareto最优锯.1Pareto最优理论对于多目标问题:mi|l-厂()=(()(),…())若∈R,且不存在∈R,使得()≤()(=1,2,…,P),则为Pareto最优解.Pareto最优解集为:P=}∈RI]∈R√^()<)}Pareto前沿(ParetoFront)定义为:of={u=)l∈p}收稿日期:2009—12—22基金项目:浙江省科技厅重大科技专项资助项目(2008CO1002)作者简介:饶江(1986～),男,江西广昌人,主要从事汽车动力学,底盘设计及优化方面的研究.E-mail:***********************通信联系人:胡树根,男,教授,硕士生导师.E—mail:*************.cn第6期饶江,等:汽车悬架优化过程的Pareto最优解对于两目标优化,当目标函数随变量变化趋势相反时,不存在这样的解,它可以同时满足两目标函数都最优.两目标优化的Pareto前沿及可行域如图1所示.域图1两目标优化的Pareto前沿及口】行域图1中,A,B,C是分布于Pareto前沿的(近似)Pa.reto最优解,点D,E所在区域为基于目标的可行解区域,相对于点,B,C,点D和E所表示的解为劣解(dominatedsolution).点A,B和C对应的Pareto前沿上的解均为Pareto最优解,对应的解集为Pareto最优解集.很明显,如果目标函数或其中之一不变时,Pareto前沿上的值在可行域内是最优的J.2四自由度模型的建立由于在低频路面激励下,车辆的左右两个车轮轨迹输入有较高的相关性,且车辆的几何尺寸及质量分布通常为左右对称;在高频路面激励下,车辆所受的激励实际上大多只涉及车轮跳动,对车身运动影响甚微,因此左右车轮相对运动可以忽略.故可将整车模型简化成四自由度半车模型,如图2所示.图2四自由度半车模型m一簧上质量;一车身俯仰转动惯量;.,6一前后桥到质心的距离;,一前,后悬架刚度;,c一前后悬架阻尼;m一簧下质量;一轮胎刚度;Xc一车身垂向位移;车身俯仰角; ,一前后轴簧下质量位移;Yf,Y,一前后轮路面激励.图2中,车辆模型4个自由度包括:车身垂向运动,车身俯仰运动,前后轮垂向运动.根据模型建立其振动方程为:Mz+CZ+KZ=PQ(1)式中:M=m00Ip00000000m00mK=厂+CbC一.一一C]c=0f;I一.ll—c一6cocJl一一6:0+KP=0000K00K:Z=Xc3Matlab建模及仿真车辆运动方程可以通过Matlab/Simulink建模并仿真,再结合m文件便可实现悬架刚度,阻尼变化下车身加速度及悬架动行程的数值模拟.3.1路面激励路面功率谱密度可表示为:S(/2)=G0(2)式中G.一路面谱密度不平度系数;n一空间频率;p一双对数坐标下谱密度曲线的斜率.路面输入不平度激励在Matlab中可采用积分白噪声法获得.因此:Z(t)=2订~/G0(t)(3)一t?一tZg(t)JoZg(t)dt=2~rG~oUJoW(t)dt式中Zg(t)一路面不平度位移;u一车速;(t)一单位强度为1的随机白噪声.本研究实验车型为越野车,常用车速范围(,:)= (10,60)km/h,路面等级为一般越野路面,选取Go=1×10In,其Simulink模块如图3所示.Band-LimitedIntegratorGainScopeWhiteNoise Band—LimitedIntegratorlGainlScopel,】1jteNoisel图3路面不平度激励模块获得的路面不平度激励如图4所示.3O?机电工程第27卷要督鲻陋矗犍垂:0簧-一.-f/sf/s(a)前轮路面输入(b)后轮路面输入图4前后车轮路面不平度激励3.2仿真实验仿真实验的目的在于得到不同刚度,阻尼参数下目标函数值的变化,以构造出可行域区间.选择车身垂向加速度均方根值,悬架动行程最大值作为目标函数.车身加速度均方根用于衡量悬架舒适性能,而悬架动行程反映车辆通过性.因为实验车型为越野车,悬架受冲击时容易与限位块发生碰撞,因此将悬架动行程最大值作为目标函数之一.通过SIM函数,将Simulink模块与m文件相结合.程序设计步骤为:(1)定义参数全局变量;(2)采用f0r语句循环实现参数变化;(2)将IT_文件中定义的自变量赋值给Simulink进行仿真;(3)每一次Simulink仿真结束后,输出加速度及悬架动行程变化量;(4)在M文件中计算出加速度均方根值及悬架动行程最大值;(5)保存每次仿真参数及结果.程序设计流程图如图5所示.图5目标函数数值模拟流程图3.3仿真结果分析实验一:刚度不变,阻尼变化.前悬架刚度=35kN/m;后悬架刚度K=35kN/m;前悬架阻尼C,每间隔0.1取一个值,C=0:0.1:1.5kN?s/m;后悬架阻尼C=0:0.1:1.5kN?s/m.得出阻尼变化下悬架动行程与加速度均方根值变化情况,如图6所示.图6阻尼变化下动行程与加速度关系在图6中,右上角有一点远离其它点,该点对应的阻尼参数为C,=0,C=0,即在悬架只有刚度没有阻尼的情况下,车辆的悬架动行程和垂向加速度都变得非常大.实验二:阻尼不变,刚度变化.=0.6kN?s/m;C=0.87kN?s/in,K,=0:1:35kN/m;K,=0:1:35kN/m.得出刚度变化下悬架动行程与加速度均方根值变化情况,如图7所示.^^E趔曩量悬架动行程/m图7刚度变化下动行程与加速度关系在图7中,每一组纵向离散点代表了前悬架K,的一个值,即不变,K,变化时的线.因此可得出:当变化时,该组曲线,即悬架动行程与加速度曲线,横向平移变化,而当K,变化时,主要是纵向值即垂向加速度变化.而且发现,悬架动行程的变化量(集中在0.063—0.073)相比垂向加速度的变化量(0.9～2)较小,即刚度在(0,35)kN/m变化时,主要影响垂向加速度值.实验三:刚度,阻尼均变化.=5:2:35kN/m;K=5:2:35kN/m;C,=0:0.2:1.2kN?s/m;C=0:0.2:J1.2kN?s/m.得出此时悬架动行程与加速度均方根值变化情况,如图8所示.由图8可得,当悬架刚度在5kN/m～35kN/m,阻尼在0～1.2kN?s/m范围内变化时,悬架动行程变化范围为0.063—0.079m,垂向加速度均方根值变化范围为0.8～2.4Ill.图中所有点均为可行域空间可行一∞)/露越嚣第6期饶江,等:汽车悬架优化过程的Pareto最优解?3l? 解,其最优解在可行域边界上. 00620064006600680O70072007400760078008悬架动行程,m图8刚度,阻尼变化下动行程与加速度关系4Pareto最优解从前面分析可知,Pareto最优解即为可行域边界最优前沿上的解,因此求图8中可行域最优前沿得到的就是Pareto最优解.通过m文件编程将前面仿真结果数据进行判定,可得到近似Pareto最优前沿.它的端点分别是悬架动行程最小值和加速度均方根最小值点.程序设计步骤为:(1)求出Pareto最优前沿首末端点,即最小动行程和最小加速度对应点;(2)将横坐标划分为.7v份个间隔,在每个间隔内用min函数求出所有间隔内纵坐标最小值及对应参数;(3)保存所有小间隔内获得的最小点数据;(4)绘制近似Pareto最优前沿.程序流程图如图9所示.图9求解Pareto最优程序流程图Pareto最优解曲线如图l0所示,图l0中曲线部分为所求的Pareto最优前沿,即悬架动行程与车身加速度两目标函数下近似Pareto最优解.从图中可以得出,所有曲线上的点在横坐标或纵坐标之一不变时,另一个值达到最小,验证了该曲线即为Pareto最优解. 00620064006600680O700720074007600780O8悬架动行程/m图10Pareto最优解曲线5结束语本研究以四自由度半车模型为基础,通过Maflab数值模拟方法求解Pareto最优解.四自由度模型考虑了车身俯仰运动,以及前后悬架参数的共同作用,提高了优化精度.建立了不同参数下悬架动行程和垂向加速度关系,再通过程序从可行域获取Pareto最优前沿,直观准确地描述了可行域与Pareto最优解的关系.因此,当优化目标函数互相冲突时,采用该方法可以有效地获得目标函数的优化解集.参考文献(References):[1]吴烈,吴向军.矢量禁忌算法及其在电磁场逆问题中的应用[J]+机电工程,2008,25(5):51—53.[2]程文渊,崔德刚.基于Pareto遗传算法的复合材料机翼优化设计[J].北京航空航天大学,2007,33(2):145—148.[3]樊铁成,马孜.Pareto前沿在航线优化中的应用[c].第十六届中国过程控制学术年会暨第四届全国故障诊断与安全性学术会议,2005.[4]GEORGIOUG,VERROSG,NATSIA VASS.Multi—objec—tiveoptimizationofquarter—carmodelswithapassiveor semi—activesuspensionsystem[J].V ehicleSystemDy- namics,2007,45(26):77—92.[5]NAKHAIEJAZARG,ALKHATIBR,GOLNARAGHIMF. Rootmeansquareoptimizationcriterionforvibrationbehav- ioroflinearquarterearusinganalyticalmethods[J].V ehi- cleSystemDynamiCS,2006,44(6):477—512.[6]林锉云,董加礼.多目标优化的方法与理论[M].吉林:吉林教育出版社,1992.[7]汪祖柱.基于演化算法的多目标优化方法及其应用研究[D].安徽:安徽大学计算机学院,2005:5.[8]喻凡,林逸.汽车系统动力学[M].北京:机械工业出版社,2005.[9]李锦灿.路面不平度作用下汽车动载分析[J].机械, 2007,34(2):23—25.[编辑:张翔]一..∞.uJ一\瑚罴2221l●1O(_.曼～覃J妖霹莓『器。
双横臂独立悬架参数匹配与运动仿真
摘要本设计是基于ADAMS/view双横臂独立悬架的仿真与优化，利用ADAMS多体力学软件建立双横臂独立悬架的多刚体模型，通过对模型中的车轮施加运动约束从而对其进行运动性能的仿真分析，从而获得该车轮定位角的变化，将其设计要求和分析结果对比，可以得出悬架结构设计的合理性及需要改进的地方。
此外，对双横臂独立悬架做了合理的简化，建立了双横臂独立悬架力学及虚拟样机的模型，并在虚拟样机软件ADAMS/view模块上进行仿真，在此基础上对前悬架的各个参数进行优化设计，使其得到悬架振动达到最优值，从而为设计和改进提供快速、可靠的技术依据，达到大幅度降低设备研制成本，大大降低了轮胎的磨损情况的目的。
关键词：双横臂独立悬架；ADAMS；运动仿真；参数匹配;；虚拟样机ABSTRACTThe design is simulation and optimization of double wishbone suspension based on ADAMS/view, we modeling the multi-rigid of Double-wish-bone Independent suspension by using the modtion view ,and then ,start the simulation after constraining the vehicle wheels and we can get the change of the vehicle location angle ,finally,compare the simulation result with the design requirement , we will find whether the tesultment the dement of design which performence should be improved.Desides ,according to mechincs of vibration and dynamics of multi-body system ,a virtual prototype model of wishbone type independent front suspension was established model, the parameters of front suspension were optimized to minimize the vibration of front suspension. Thus, it provides a quick and reliable technical basis for designing and improveing, reduce cost of equipment developed and purpose of the tyre wear.Keywords: Double wishbone suspension; ADAMS; Movement Simulation; Matching parameters; Virtual prototype目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1悬架的概述 (1)1.2 独立悬架结构、类型和特点 (2)1.3 课题的主要意义 (5)1.4 设计内容概述 (5)第2章双横臂独立悬架设计计算 (6)2.1选取同类车型参数 (6)2.2 悬架主要参数的确定 (6)2.3 簧载质量与非簧载质量 (7)2.4弹性元件计算 (8)2.5减震器计算 (12)2.5.1相对阻尼系数 (12)2.5.2筒式减震器工作缸D确定 (14)2.6导向机构设计 (15)2.6.1侧倾中心 (15)2.6.2横向平面内上下横臂轴布置方案 (16)2.6.3水平面内上下横臂轴的布置方案 (16)2.7上下横臂长度确定 (17)2.8半轴计算 (17)2.9 车轮计算 (18)2.10本章小结 (18)第3章基于ADAMS/View的悬架优化分析 (19)3.1ADAMS介绍 (19)3.2悬架建模关键点确定 (20)3.3添加连接副 (21)3.4添加移动副 (22)3.5测量参数值 (23)3.6悬架的特性曲线 (27)3.7仿真结果分析 (30)3.8悬架部件尺寸参数化 (30)3.9制定界面 (35)3.10设计参数的研究分析 (38)3.11优化方案 (46)3.12优化结果分析 (48)3.13本章小结 (49)第4章悬架实体建模 (50)4.1Pro/E介绍 (50)4.2悬架零件实体建模 (50)4.2.1螺旋弹簧的创建 (50)4.1.2轮胎的创建 (51)4.1.3盘式制动器创建 (51)4.1.4转向拉杆创建 (52)4.1.5上横臂的创建 (53)4.1.6下横臂创建 (53)4.1.7半轴创建 (53)4.1.8叉形件的创建 (54)4.1.9转向节创建 (54)4.3悬架的装配 (54)4.4本章小结 (54)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)附录 (58)第1章绪论1.1 悬架的概述舒适性是轿车最重要的使用性能之一。
应用TruckSim自卸车操纵稳定性在环仿真平台研究
应用TruckSim自卸车操纵稳定性在环仿真平台研究王晓晶;王丙军【摘要】自卸车良好的操纵稳定性既保证整车正常运行,也保证矿山正常生产运营.根据自卸车整车结构特点和设计参数,基于TruckSim搭建所研究自卸车整车动力学模型,包括电传动系统、悬架系统、转向系统和轮胎等.将悬架系统K&C特性作为整车模型唯一可变输入.基于动力学模型进行操纵稳定性开环仿真,包括方向盘角阶跃、角脉冲和稳态回转仿真.基于TruckSim整车模型,结合PXI实时硬件和Labview搭建整车操纵稳定性驾驶员在环仿真平台,对整车进行双移线工况下闭环试验,对整车操纵稳定性进行分析.分析结果表明:总体上能够很好响应驾驶员操纵并沿着目标路径行驶,且转向轻便;但行驶路径与期望路径存在一定差异,驾驶员需要多次调整转向盘转角才能完成双移线;研究内容和研究结论为进一步实车测试提供参考依据.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2018(000)010【总页数】4页(P20-23)【关键词】自卸车;操纵稳定性;动力学模型;在环仿真;试验平台【作者】王晓晶;王丙军【作者单位】安阳工学院机械工程学院,河南安阳 455000;安阳工学院机械工程学院,河南安阳 455000【正文语种】中文【中图分类】TH16;U461.6;TP391.91 引言自卸车效率高、运量大、灵活性强、经济性好而成为大型露天矿理想运输工具。
矿山运行时，良好操纵稳定性既保证正常运行，也保证矿山正常生产运营。
与普通汽车相比，自卸车整备质量及载重量大、质心高且空载和满载时质量参数变化大，采用非线性油气悬架，由轮毂电机驱动[1]。
操纵稳定性使车辆能遵循驾驶者通过转向系及转向轮给定方向行驶，且遭遇外界干扰时，能抵抗干扰而保持稳定，是整车运行重要性能之一。
采用不同方法对操纵稳定性研究：文献[2]建立主动悬架半车模型，将道路自适应原理应用于模型，使主动悬架功能得到充分发挥；文献[3]分析某微型车悬架K&C 特性对操纵稳定性影响；文献[4]基于虚拟样机研究悬架性能对操纵稳定性和平顺性影响；文献[5]采用ADAMS建立某重卡多体动力学模型，对比刚体和柔体车架对整车稳定性影响。
自适应半主动悬架系统控制策略
自适应半主动悬架系统控制策略作者：郭孔辉余五辉章新杰马芳武赵福全来源：《湖南大学学报·自然科学版》2013年第02期摘要：建立了一种自适应半主动悬架的控制策略，能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性.首先建立集成了考虑悬架限位的阻尼连续变化（CVD）天棚控制算法的整车模型，并在不同路面和车速下进行仿真分析，建立由悬架动行程均方值估计路面不平度等级的方法；其次，提出一种考虑路面不平度等级的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况下的控制参数进行离线优化；最后将优化后的控制参数用于在线控制，并与传统的被动悬架以及天棚控制的半主动悬架进行对比分析.仿真结果表明：汽车在复杂工况行驶时能有效识别路况信息并进行控制模式切换；在Comfort模式时能有效提高汽车平顺性；在Sport模式时能有效提高汽车的行驶稳定性；在Safe模式时能有效提高汽车行驶安全性.关键词：半主动悬架；路面不平度等级；路面辨识；工况自适应算法；遗传算法中图分类号：U4611 文献标识码：A现代汽车正朝着安全、舒适、节能、环保、智能化的方向发展，人们对汽车的舒适性和整体品质的追求日益提升，半主动悬架能很好地兼顾舒适性、操纵稳定性，且辅助能量需求小，是当前关注的热点，国内外学者对半主动悬架的控制策略做了较多研究，其中基于天棚阻尼原理的半主动控制简单有效，易于实现，具有一定优势＼[1-3＼].目前的天棚阻尼控制算法主要有“ONOFF”和“CVD”两种模式.文献＼[4＼]在频域分析了SkyHook，ADD，Mixed SHADD几种“ONOFF”控制算法，并得出在系统高频区和低频区，SHADD算法都能有效衰减振动.文献＼[5＼]在SHADD算法基础上提出了一种单个传感器控制策略，它兼顾了控制效果与成本，能有效减振（虽然没有SHADD 算法效果好），而且可以节省4个传感器，大幅度节省了控制成本.Daniel和Douglas在文献＼[6＼]中提出了连续阻尼控制天棚算法，并把“ONOFF”和“CVD”两种控制模式进行比较，得出后者能更好地提高汽车的行驶平顺性，但是并没有对控制系统进行鲁棒分析或自适应优化，当汽车在复杂工况下运行时，不能很好地表现出其性能.Kim和Lee在文献＼[7＼]中提出了将减振器分为Comfort，Auto以及Sport 3个模式，以满足不同车主在不同行驶工况下的不同要求，目前很多高档车都采用了这一思路.以上各种算法都采用单一的控制参数，但汽车行驶的工况复杂，很难找到一组能满足所有工况的控制参数.本文首先用悬架动行程均方值大致估计了路面不平度等级；其次提出一种基于路面辨识的自适应型半主动悬架控制策略；然后采用遗传算法对不同工况时的控制参数进行离线优化；最后将优化后的参数用于在线系统.由表5，表6可以看出，车辆在好路中低速行驶以及较差路面上低速行驶时，自适应CVD 能牺牲一部分操纵稳定性来减小车身的振动；而在好路以及较差路面高速行驶时，自适应CVD能牺牲一部分平顺性来提高车辆的操纵稳定性；同时在很差路面上行驶时，自适应CVD 能很好地保证安全性.简而言之，相对传统CVD、被动悬架，自适应CVD具有以下优势：1）当车速较低车辆操纵稳定性较好时，能有效提高汽车的舒适性；2）当车速较高汽车操纵稳定性较差时，能有效提高系统的操纵稳定性；3）在很差路面上行驶时，能在保证行车安全的基础上提高舒适性.值得指出的是表5中加星号的部分，它表明传统CVD悬架在差路上行驶以及以较高车速行驶于较差路面上时，其车轮动载不满足约束条件式（10），此时车轮的抓地能力会很差，导致安全性变差.而且此时悬架动行程过大，会经常撞击限位块，导致舒适性变差，这一点表6中并没表现出来，主要是因为此时，传统CVD悬架已有一定概率撞击限位块，导致其加速度响应局部峰值很大，而其均方根值并未增加多少，但这时局部的冲击感带来的平顺性恶化会比均方根值更多.换句话说，这时加速度均方根值并不能很好地评价平顺性.此外，为了评价自适应CVD系统的低频响应特性，以及CVD控制算法对由路面不平引起的俯仰侧倾的控制效果.定义如下工况，车速36 km/h，车辆左侧通过图5所示的凹坑，这样车辆的俯仰，侧倾，垂向运动都能很好地表现出来.车辆的侧倾角加速度、俯仰角加速度和垂向加速度仿真结果如图6～8所示.通过比较可以得出，自适应半主动控制相对被动最优悬架，低频响应有了明显的改善.5结论在Simulink中建立了考虑悬架限位的带CVD控制算法的7自由度整车模型，并利用Matlab中的遗传算法工具箱对模型中的参数进行离线优化，得到3组不同的控制系统反馈参数，对应这3组参数将控制系统分为Comfort，Sport，Safe 3个控制模式对不同路面输入悬架系统的响应进行了批量仿真，得到了一种路面不平度等级的识别方法，并设计了一种路面与车速自适应的半主动减振器控制逻辑仿真结果表明本文的控制方案能更好地权衡舒适性、操纵稳定性和安全性，自动调整控制参数，提高了汽车对复杂行驶工况的适应能力，可以提高汽车的整体品质.参考文献[1]CAO D P， SONG X B，AHMADIAN M. Editors’ perspectives： road vehicle suspension design， dynamics， and control ＼[J＼]. Vehicle System Dynamics， 2011，49（1/2）：3-28.[2]PAZOOKI A， RAKHEJA S， CAO D P. Modeling and validation of offroad vehicle ride dynamics ＼[J＼]. Mechanical Systems and Signal Processing， 2012，28：679-695[3]GEORGIOU G， VERROS G， NATSIAVAS S. Multiobjective optimization of quartercar models with a passive or semiactive suspension system＼[J＼].Vehicle System Dynamics， 2007，45（1）：77-92.[4]SERGIO M， CRISTIANO S. A singlesensor control strategy for semiactive suspensions ＼[J＼]. IEEE Transactions on Control Systems Technology， 2009，17（1）：143-152.[5]MILANO P， VINCI P. Accelerationdrivendamper （ADD）： an optimal control algorithm for comfortoriented semiactive suspensions ＼[J＼]. ASME， 2005， 127： 218-229.[6]DANIEL S M， DOUGLAS E Z ， ALLAN K A P. Optimization of a vehicle suspension using a semiactive damper ＼[C＼]//SAE Paper. 2000-01-3304.[7]KIM W， LEE J， YOON S，et al . Development of mando’s new continuously controlled semiactive suspension system ＼[C＼]//SAE Paper.2005-01-1721.[8]POUSSOTVASSAL C， SPELTA C， SENAME O，et al. Survey and performance evaluation on some automotive semiactive suspension control methods： a comparative study on a singlecorner model ＼[J＼]. Annual Reviews in Control， 2012， 36：148-160.[9]CAPONETTO R， DIAMANTE O， FARGIONE G， et al.A soft computing approach to fuzzy skyhook control of semiactive suspension＼[J＼].IEEE Transactions on Control Systems Technology， 2003，11（6）： 786-798[10]喻凡，郭孔辉.自适应悬架对车辆性能改进的潜力＼[J＼].中国机械工程， 1988， 9（6）：67-69.YU Fan， GUO Konghui. The potential of an adaptive suspension to improve vehicle performance ＼[J＼].Chinese Journal of Mechanical Engineering， 1988， 9（6）：67-69.（In Chinese）[11]郭孔辉.汽车振动与载荷的统计分析及悬挂系统参数的选择＼[J＼].汽车技术，1976：1-15.GUO Konghui. Statistic analysis of vehicle vibration and its application to suspension system design＼[J＼].Automobile Technology， 1976：1-15.（In Chinese）＼[12＼]刘献栋，邓志党，高峰.公路路面不平度的数值模拟方法研究＼[J＼].北京航空航天大学学报， 2003，19（2）：843-846.LIU Xiandong，DENG Zhidang， GAO Feng. Research on the method of simulating road roughness numerically ＼[J＼]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics，2003， 19（2）：843-846.（In Chinese）。
悬架K&C特性及其优化设计
悬架K&C特性优化设计研究报告——杨益1、研究背景悬架系统的设计开发是车辆底盘开发的灵魂。
悬架系统性能是由悬架系统的运动学及弹性运动学（Kinematics and Compliance简称K&C）特性加以综合表现的。
运动学特性描述的是车轮上下跳动和转向时，车轮定位参数的变化；而弹性运动学特性则是描述悬架在承受外力及力矩作用下，车轮定位参数的一些变化特性。
悬架K&C特性是联系悬架机构设计与整车性能匹配的桥梁，对整车性能有至关重要的影响。
悬架系统设计因素包括悬架机构型式、悬架硬点布置、弹性元件及阻尼元件参数的选取等。
同时，悬架系统对于整车性能的影响又有诸多的表现型式，如悬架系统的运动学特性和弹性特性。
在传统的悬架设计开发中，更多的是依靠设计师的经验及相关数据库的支持来选择悬架系统的一些特性参数，即所谓的“Trial and Error”的方式。
在设计目标众多，约束条件众多的前提下，此方法的设计结果未必是最理想的。
悬架设计过程中的一个关键问题就是如何定量设计K&C 特性，使整车性能最优。
2、研究现状Kwon-Hee Suh[2]利用试验设计的方法对双横臂悬架在平行轮跳动时的特性做了优化；Taeoh Tak[3]等利用多体动力学方法建立了悬架模型并开发了悬架特性优化软件；Ju Seok Kang[4]等人对悬架系统进行弹性动力学分析并优化了悬架的C特性。
Fadel[5]等在车辆设计过程中采用多准则多工况的方法进行优化，分别采用蒙特卡洛方法、遗传算法及模拟退火算法对车辆的一些性能参数，主要包括尺寸及惯量特性参数，进行了优化。
J.Schuller,I.Haque和M.Eckel[6]在新车的开发过程中，以BMW参考车型为基准，利用遗传算法对底盘系统的一些关键性能参数进行了优化，包括轴距、质心位置、惯量参数、悬架刚度及阻尼特性、悬架系统K&C特性及轮胎力学特性等参数。
油气悬挂毕设说明书
毕业设计说明书基于AMESim 的油气悬挂模型建立及分析 学生姓名： 学号：学 院：专 业：指导教师：2016年 6 月黎广水 1201014144 机械与动力工程学院 车辆工程 李晓杰基于AMESim的油气悬挂模型建立及分析摘要随着经济和技术的发展，基础设施技术含量越来越高，对于矿用机械和矿用车辆，改善其性能的重要技术手段就是优化悬挂控制策略和优化悬挂参数，矿用车长时间运行且在恶劣环境中作业，那么油气悬挂需要更稳定和更可靠的性能，为了降低成本，缩短开发周期，合理地设计和模拟其性能显得非常重要，因此对油气悬挂的研究有重要的意义。
了解和对比各种油气悬挂的特点，选外置气室油气分隔式悬挂作为研究对象，分析其结构、特点和原理，假设温度、气体可变系数、油液密度等为常量，建立油气悬挂数学模型，并利用AMESim软件建立相应的油气悬挂模型，进行模拟仿真，分析系统模型中对车身位移特性、加速度特性有影响的变量，变量有油缸内径、活塞杆直径、蓄能器初始压力、蓄能器初始体积、阻尼孔直径等，改变这些变量数值，仿真分析其对这些特性的影响。
通过分析不同参数对悬挂刚度、悬挂阻尼影响，总结其规律，提出优化设计悬挂参数数值的方案。
关键词：AMESim，油气悬挂，悬挂刚度，悬挂阻尼Analysis for Hydro-pneumatic Suspension based on AMESimAbstractWith the development of economy and technology, infrastructure, more and more high technology , to mine machinery and mine car, improve its important technical means is to optimize the performance of suspension control strategies and optimization of suspension parameters, mine car is running for a long time and operation in the bad environment, so the hydraulic pneumatic suspension needs more stable and reliable performance, in order to reduce costs, shorten the development cycle, a reasonable design and simulated its performance that is very important, so the study of hydraulic pneumatic suspension has an important significance.To understand and compare the characteristics of various hydraulic pneumatic suspension, choosing the outer chamber separation of hydraulic pneumatic suspension as the research object, analyses its structure, characteristics and principles, assumptions, such as temperature, the density of the oil, gas, variable coefficient are constant, the mathematical model of the hydraulic pneumatic suspension and corresponding oil and gas suspension model is established by using AMESim software, carries on the simulation and analysis system model of displacement and acceleration characteristics for the bodies of influential variables, variables have cylinder bore and piston rod diameter of initial pressure and the accumulator volume and accumulator, damping hole diameter, etc., then changing the variable values, to simulated and analyse the effects on these features.Through the analysis of different parameters on the suspension stiffness, suspension damping, summarizing its law and putting forward the optimization design of suspension parameters of numerical solution.Key words:AMESim,Hydro-pneumatic Suspension, Suspension stiffness,Suspension damping目录1 绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)1.2 油气悬挂的概述 (2)1.3 油气悬挂的分类 (2)1.4 油气悬挂的特点 (4)1.5 仿真软件的概述 (5)1.6 国内外研究现状 (5)1.6.1 国外研究现状 (5)1.6.2 国内研究现状 (6)2 油气悬挂结构和原理 (7)2.1 悬挂油缸的结构和原理 (7)2.2 蓄能器的结构和原理 (8)2.3 本文研究的内容 (10)3 油气悬挂的数学模型 (11)3.1 油气悬挂的分析 (11)3.2 油气悬挂的计算 (12)3.2.1 刚性特性分析 (12)3.2.2 阻尼特性计算 (13)4 油气悬挂的仿真 (15)4.1 AMESim模型建立步骤 (15)4.2 油气悬挂子模型选择 (16)4.3 油气悬挂AMESim模型 (20)4.4 油气悬挂仿真和特性分析 (21)5 结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)1 绪论1.1 研究背景和意义悬挂分为被动悬挂、半主动悬挂、主动悬挂，由于研究的对象是油气悬挂，选用研究的车型是矿用车型。
重型货车驾驶室悬置参数的优化与匹配分析
10.16638/ki.1671-7988.2017.10.066重型货车驾驶室悬置参数的优化与匹配分析汤少岩1,2（1.山东理工大学，山东淄博255022 ；2.烟台汽车工程职业学院，山东烟台265500）摘要：重型货车行驶的路况较差，而且大功率发动机的振动较大，对驾驶员的乘坐舒适性造成很大影响。
为了解决货车驾驶室振动较大的问题，提高驾驶室悬置系统的减振性能，文章在仿真软件Simulink中建立了货车驾驶室悬置系统模型，分析路面不平度对货车驾驶室造成的影响，并利用MA TLAB优化工具箱，对驾驶室悬置参数进行优化匹配设计。
优化后，驾驶室内座椅处垂直方向的加速度均方根值下降了13.74%，俯仰角加速度均方根值下降了12.37%。
从优化的结果来看，重型货车驾驶室的悬置系统的减振性能有所提高，乘坐舒适性得到一定的改善。
关键词：货车；驾驶室悬置；参数优化；乘坐舒适性中图分类号：U461.4 文献标志码：A 文章编号：1671-7988 (2017)10-190-03Optimizing of Matching Analysis of Suspension Parameters of TruckTang Shaoyan1,2( 1. Shandong University of Technology, Shandong Zibo 255022; 2. Yantai Automobile EngineeringProfessional College, Shandong Yantai 265500 )Abstract: The road condition of heavy trucks is poor and the vibration of high-power engine is serious, which has caused a great impact on the driver's ride comfort. .In order to solve the problem of large truck cabin vibration; improve the damping performance of cab suspension system, based on the simulation software Simulink in the truck cab suspension system model is established, the analysis of the effect of road roughness on truck cabin, and by using the MATLAB optimization toolbox, suspension parameters optimization matching of cab design. After optimization, the driving seat in the vertical direction of the acceleration root mean square value dropped by 13.74%, pitching Angle acceleration root mean square value dropped by 12.37%.From the perspective of the result of optimization, the heavy truck cab suspension vibration isolation performance of the system, some improved ride comfort.Keywords: Truck; Cab suspension; Parameter optimization; Vehicle ride comfortCLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)10-190-03前言重型货车是我国主要的交通运输工具之一，在国民经济中有着举足轻重的地位。
基于RBFNN代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化
第 54 卷第 4 期2023 年 4 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.4Apr. 2023基于RBFNN 代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化吴锐东，姚远，李广(西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都，610031)摘要：针对高速机车横向动力学中的悬挂参数优化问题，首先，以国内某型2B0轴式高速机车为基础，采用SIMPACK 软件建立该机车动力学模型；其次，以蛇行稳定性和横向平稳性指标为优化目标，同时兼顾新轮和磨耗轮2种轮轨接触状态，通过拉丁超立方试验设计方法对关键悬挂参数进行采样设计；最后，根据试验设计结果构建转向架悬挂参数映射到机车横向动力学性能的RBFNN 代理模型，并利用Sobol 敏感性和Pearson 相关性分析方法来量化悬挂参数对优化目标的影响程度。
研究结果表明：在参数给定优化范围内，机车横向动力学性能几乎不受二系横向减振器节点刚度变化的影响；而蛇行稳定性对一系纵向刚度、抗蛇行减振器节点刚度以及抗蛇行减振器阻尼较敏感，前后司机室横向平稳性对二系横向刚度最敏感，在高速机车转向架设计中应该给予重视。
此外，将代理模型结合遗传算法NSGA-Ⅲ搭建快速多目标优化平台，并通过动力学仿真结果验证该平台的准确性，可有效替代车辆系统动力学模型仿真计算及优化。
关键词：高速机车；蛇行稳定性；横向平稳性；代理模型；多目标优化中图分类号：U260.11 文献标志码：A 开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2023）04-1644-09Multi-objective optimization of high-speed locomotive lateraldynamics performance based on RBFNN surrogate modelWU Ruidong, YAO Yuan, LI Guang(State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China)Abstract: Aiming at the optimization problem of suspension parameters in high-speed locomotive lateral dynamics, firstly, based on a certain type of domestic 2B0 high-speed locomotive, the locomotive dynamics model was established by SIMPACK. Secondly, key suspension parameters were designed by the method of Latin hypercube sampling, which took the evaluating indexes of hunting stability and lateral ride comfortas收稿日期： 2022 −07 −10； 修回日期： 2022 −09 −15基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(U2268211)；四川省自然科学基金资助项目(2022NSFSC0034，2022NSFSC1901)；牵引动力国家重点实验室自主研究课题(2022TPL-T02) (Project(U2268211) supported by the National Natural Science Foundation of China; Projects(2022NSFSC0034, 2022NSFSC1901) supported by the Natural Science Foundation of Sichuan Province; Project(2022TPL-T02) supported by the Independent Research and Development Project of State Key Laboratory of Traction Power)通信作者：姚远，博士，研究员，从事机车车辆设计理论和车辆系统动力学研究；E-mail ：*****************DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.04.039引用格式： 吴锐东, 姚远, 李广. 基于RBFNN 代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(4): 1644−1652.Citation: WU Ruidong, YAO Yuan, LI Guang. Multi-objective optimization of high-speed locomotive lateral dynamics performance based on RBFNN surrogate model[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(4): 1644−1652.第 4 期吴锐东，等：基于RBFNN代理模型的高速机车横向动力学性能多目标优化optimization objectives, and two types of wheel-rail contact states of new wheel and worn wheel were considered.Finally, according to the design of experiment results, a radial basis function neutral network surrogate model was established, which mapped the bogie suspension parameters to the lateral dynamics performance of high-speed locomotive. Besides, Sobol sensitivity analysis and Pearson correlation analysis methods were utilized to quantify the effect degree between the suspension parameters and optimization objectives. The results show that in the given optimization range of parameters, the lateral dynamics performance of high-speed locomotive is almost not affected by the variation of the secondary lateral damper series stiffness. Hunting stability is more sensitive to suspension parameters including the primary longitudinal stiffness, the yaw damper series stiffness, and the damping of yaw damper. Moreover, lateral ride comfort is sensitive extremely to the secondary lateral stiffness, which should be given more consideration in the bogie design of high-speed locomotive. In addition, a fast multi-objective optimization platform was built for the surrogate model through the genetic algorithm NSGA-Ⅲ, and the accuracy was verified by the results of dynamic simulation, which can effectively replace the simulation calculation and optimization of the vehicle system dynamics model.Key words: high-speed locomotive; hunting stability; lateral ride comfort; surrogate model; multi-objective optimization随着车辆运营速度不断提高，高速机车横向动力学的研究具有越来越重要的意义。
沙滩车动力总成悬置系统模态分析及优化
沙滩车动力总成悬置系统模态分析及优化朱红霞1,楼贵东1,卓耀彬2,柳维好1,游张平2,江洁2（1.浙江涛涛车业股份有限公司，浙江丽水323000；2.丽水学院工学院，浙江丽水323000）0引言本文所述的新型沙滩车[1-2]动力总成包括发动机、齿轮减速箱和发电机等元部件，其安装在悬置支架上。
区别于旧款车型的刚性联接方式，动力总成悬置支架通过4个橡胶缓冲套筒[3]柔性安装在车身框架上，缓冲套筒起到减低和隔离动力总成振动的作用，从而提高驾驶的舒适度。
由于惯性和气体压力等因素，发动机在运转时会产生周期性振动，从而激发车身框架的振动，降低驾驶的舒适性。
当沙滩车处于怠速状态时，发动机的振动则是引起车身振动的主要激振源。
因此，本文对动力总成、悬置支架和车身框架构成的系统进行结构模态分析[4]，寻找系统的共振频率及结构薄弱环节，并针对薄弱环节，提出对应的优化方法。
动力总成悬置系统模态分析结果有助于优化发动机的转速控制策略，为后续动力学分析和减振优化提供依据。
1动力总成悬置系统模态分析本文应用Abaqus[5]软件进行动力总成悬置系统的模态分析及优化。
1.1动力总成悬置系统模型新型沙滩车整车系统包括动力总成、车身、前轮、后轮、悬架、转向等部分，如图1所示。
基于分析动力总成对车身振动影响的目的，首先建立动力总成悬置系统简化的三维实体模型，再导入Abaqus软件，形成动力总成悬置系统有限元分析模型如图2所示。
此模型忽略了车轮、转向、悬架等结构部分，保留动力总成、车身框架、悬置支架和缓冲套筒等关键结构。
由于动力总成真实结构复杂，为材料定义和网格划分车身框架、悬置支架和动力总成等材质为碳钢，缓冲套筒夹层材质为氢化丁腈橡胶[6]，各材料的物理特性参数摘要：采用Abaqus软件，建立包括动力总成、车身框架、悬置支架和缓冲套筒等关键结构的新型沙滩车动力总成悬置系统有限元分析模型；经过模态分析，计算得到发动机最高工作频率范围内的共5阶模态频率和振型，并分析各阶模态形成的原因；分析得第3阶模态振动方向与活塞运动方向相近，易引起车身框架的共振，是悬置系统结构的薄弱环节；针对此薄弱环节，对车身框架进行优化，通过优化前后的悬置系统模态分析结果的对比分析，达到较好的优化效果；动力总成悬置系统模态分析结果为发动机控制策略优化提供参考，也是后续的动力总成悬置系统动力学分析和减振优化的基础。
基于ProCAST的悬梁铸造模拟及工艺优化
文章编号：1673-887X(2023)01-0012-04基于ProCAST的悬梁铸造模拟及工艺优化王孝国，刘挺，吴煜，李光耀，张龙海（山西农业大学农业工程学院，山西太谷030801）摘要利用ProCAST对机床悬梁的铸造工艺进行数值模拟分析，根据铸件充型和凝固的温度场、充型时间及缺陷分布，对初始铸造工艺进行优化。
结果表明，铸件浇注时间为35s，初始方案中，原因是由于壁厚较大而导致冷却缓慢，使得金属液向先凝固的地方进行了补缩，导轨部分出现了较大面积的缩松、缩孔缺陷。
通过在铸件侧表面施加6个侧冒口和顶部施加4个顶缩颈冒口进行补缩，在导轨面添加17块冷铁以激冷的方式减少铸件缩孔缩松问题。
仿真结果表明，优化工艺有效抑制了铸件缩孔缩松的形成，提高了铸件质量，对悬梁的生产起到指导性作用。
关键词铸造工艺设计；铸造工艺模拟；机床悬梁；铸造工艺优化中图分类号TG242.3文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.01.004Casting Simulation and Process Optimization of Suspension Beams Based on ProCASTWang Xiaoguo,Liu Ting,Wu Yu,Li Guangyao,Zhang Longhai(College of Agricultural Engineering,Shanxi Agricultural University,Taigu030801,Shanxi,China)Abstract：The casting process of the machine tool suspension beam was numerically simulated using ProCAST to optimize the ini‐tial casting process based on the temperature field,filling time and defect distribution of the casting filling and solidification.The re‐sults showed that the casting pouring time was35s,and the initial scheme showed a large area of shrinkage and shrinkage defects in the rail section,which was caused by slow cooling due to the large wall thickness,making the metal liquid to make up the shrinkage to the place where it solidified first.The shrinkage problem was reduced by applying6side riser on the side surface and4top shrink‐age neck riser on the top of the casting and adding17pieces of chill to the rail surface to stimulate the cooling.The simulation results show that the optimized process effectively suppresses the formation of shrinkage holes and shrinkage loosening in the casting;im‐proves the quality of the casting,and plays a guiding role in the production of the suspension beam.Key words：casting process design,casting process simulation,machine tool suspension beam,casting process optimization传统砂型铸造因其过程为闭箱浇注，难以直接观察，常采用“试浇法”检验工艺合理性，导致生产周期长、成本较高[1]。
基于Recurdyn的某无人平台悬架系统优化设计
第4期2021年4月机械设计与制造M achinery Design&M anufacture19基于Recurdyn的某无人平台悬架系统优化设计吴天u,任志英\刘岩郑文彬2(1.福州大学机械工程学院，福建福州35_;2.新乡北方车辆仪表有限公司，河南新乡453000)摘要：应用多体动力学仿真软件Recurdyn研究悬架系统对无人平台的操纵稳定性的影响，选取某种6X6轮式无人平台双横臂独立悬架为研究对象，使用Recurdyn进行参数建模，再对悬架进行运动学仿真分析，选取筛选后的参数点作为优化变量，使用Recurdyn/AutoDesign模块，对定位参数进行优化设计，根据仿真结果对悬架结构进行优化,使前束角与侧倾角的振动幅度减小30%左右，以便拥有更好的运动性能，最终达到改善其操纵稳定性的目的。
利用现有理论与仿真平台克服了传统悬架优化设计难，效率低等问题,减少大量的设计成本，经过适当改进可适用于其他类型悬架优化。
关键词:双横臂独立悬架;无人平台;Recurdyn;优化设计中图分类号:TH16;U463.33+1 文献标识码:A 文章编号：1001-3997(2021 )04-0019-04The Optimization Design of an Unmanned PlatformSuspension System Based on RecurdynWU Tian1-2, REN Zhi-ying1, UU Yan2, ZHENG Wen-bin2(l.School of Mechanical Engineering, Fuzhou University, Fujian Fuzhou 350000, China;2.Xinxiang North Vehicle Meter CO.,LTD, He'nan Xinxiang 453000, China)Abstract：^/smg Recurdyn, the multi-body dynamic software, to research the influence of suspension system on handling stability of unmanned platform.lt took on6x6 wheeled unmanned platform doable -wishbone independent suspension as research subject ^established it's parametric model and carried out the kinematic simulation analysis in Recurdyn. Select the screened parameter point as optimization variables and optimize the positioning parameters through Recurdyn/Auto Design. Based on the simulation resulty the suspension structure is optimized,made the toe angle and camber angle vibration amplitude reduced by30 percent ^enabling it to get a better performance. Ultimately achieve the objective of improving the handling ing the existed theory and simulation platform overcome the problems of traditional suspension optimization design^ reduced the design costs and low ing the existed theory and simulation platform overcome the difficulties such as low efficiency and traditional suspension optimization designy etc.Afier appropriate improvementy it can be applied to other types o f s uspension optimization.Key Words：Double-Wishbone Independent Suspension；Unmanned Platform；Recurdyn；Optimum Designl引言无人平台系指无人驾驶的、完全由遥控操作或者按预编程 序自主运作的平台。
麦弗逊式螺旋弹簧悬架的刚度与阻尼特性分析
麦弗逊式螺旋弹簧悬架的刚度与阻尼特性分析第39卷第2期2011年2月同济大学(自然科学版)JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NATURALSCIE)V o1.39No.2Feb.2011文章编号:0253.374X(2011)02—0266—05DOI:10.3969/j.issn.0253—374x.2011.02.021麦弗逊式螺旋弹簧悬架的刚度与阻尼特性分析陈辛波,王斌,朱琳,冯春晟(同济大学汽车学院,上海201804)摘要:为提高麦弗逊式独立悬架分析与设计效率,建立悬架受力分析以及进行刚度与阻尼计算的数学模型,给出按选定的偏频和相对阻尼比确定螺旋弹簧刚度和减震器阻尼参数的设计步骤,并研制了方便实用的麦弗逊螺旋弹簧悬架系统刚度和阻尼参数分析与设计计算软件.虚拟样机试验结果验证了数学模型和计算软件的正确性.关键词:麦弗逊式螺旋弹簧悬架;减震器;刚度;阻尼中图分类号:U463.33文献标识码:A StiffnessandDampingCharacteristicsAnalysis onMePherson—strutSuspensionXinbo,WANGBin,ZHULin,Chunsheng(CollegeofAutomotiveStidies,T0niUniversity,Shanghai201804,China)Abstract:ToimprovetheanalysisanddesignefficiencyofMcPherson-strutsuspension,amathemafica1modelofsuspension basedonforceanalysisanddampingcalculationwasestablished. 111edesignprocedureofconfirmingparametersofcoilspring stiffnessandshockabsorberdampingbasedondesignedoffset frequencyandrelativedampingratiowasputforward,andasetof specialsoftwareofstiffnessanddampingparameteranalysisand designforMcPherson-strutsuspensionsystemwasdesigned.,nle testresultsofvirtualprototypeverifytheaccuracyofrr~thematicalmodelsandcalculatingsoftwareonstiffnessand dampingcharacteristicsanalysis.Keywords:McPherson—strutsuspension;shockabsorber; stiffness;damping汽车悬架作为连接车身与车轮的系统总成,决定着车辆的稳定性,舒适性和安全性.麦弗逊式独立悬架是轿车常用的悬架结构型式之一.国内外对它已进行了不少研究,如文献[1]建立了麦弗逊式前悬架多刚体模型,并采用)AMS/Insight模块进行影响因素分析和悬架布置的优化;文献[2]利用ADAMS软件建立汽车虚拟样机,研究螺旋弹簧刚度和横向稳定杆直径对汽车稳态转向特性的影响;文献[3]建立麦弗逊悬架多体动力学模型,将减振器侧向力仿真结果作为侧载弹簧设计目标,应用有限元方法进行结构优化设计,并进行了试验验证;文献I-4]研究前麦弗逊悬架的侧倾转向,采用遗传算法对机构特性进行运动分析和优化.这些研究一般都离不开ADAMS软件平台的支撑,因而也不能给出悬架等效刚度及等效阻尼参数与悬架实际所用弹簧元件及减震器参数之间的解析关系.文献[5—6]在机构运动分析的基础上,导出了分析双横臂悬架受力,刚度与阻尼特性的基本公式,并开发出了双横臂悬架系统刚度与阻尼参数分析软件.然而对于麦弗逊式独立悬架系统还没有这方面的研究,笔者针对麦弗逊式独立悬架系统进行导向机构的运动和受力分析,直接导出麦弗逊式悬架系统有关刚度,阻尼及受力分析的解析式,并编制便捷的悬架系统参数分析与设计计算软件.在ADAMS环境下建立麦弗逊式悬架模型,进行虚拟样机试验的结果验证了相关公式和计算软件的正确性.这样,直接运用自主开发的软件系统,可方便准确地进行麦弗逊式悬架刚度与阻尼参数的匹配计算和受力分析,从而为进__步的悬架结构设计和分析提供理论依据.1麦弗逊式螺旋弹簧悬架运动分析麦弗逊独立悬架右悬架部分由下摆臂,转向节收稿IEf期:2009—11—09基金项目;上海市科委项目(06DZ12214);科技部国际合作项目(2oo9DFB801oo)第一作者:陈辛波(1962一),男,教授,博士生导师,工学博士,主要研究方向为汽车传动与控制,电动汽车等.E-mail:Austin_l@163第2期陈辛波,等:麦弗逊式螺旋弹簧悬架的刚度与阻尼特性分析总成(包括减振器下体,轮毂轴,制动底板等),转向横拉杆,减振器上体,转向器齿条,车轮总成,车身共7个刚体组成.将麦弗逊悬架进行合理简化,如图l所示.其中为下摆臂,螺旋弹簧HG通过∞与减震器连接.肋为减震器,其一端E固定支承于车架,另一端O与转向节OC『B固定,B点通过球铰与下横臂AB连接.杆件AB长Z,ED长ls,BC长c,CG长￡,AE长c,a.表示AE与水平方向的夹角;E点坐标(E,Y);螺旋弹簧上端固定点H点坐标(X,Y);C点到轮胎中心点F的距离zt,轮胎半径PF为;ab,a分别表示BC与OC延长线的夹角,C_G与OC的夹角;,为减震器和螺旋弹簧与垂直方向的夹角;为下臂AB与水平方向的夹角;卢为主销内倾角;口为CF与CE垂直方向的夹角. 图1麦弗逊螺旋弹簧独立悬架结构简图Fig.1StructurediagramofmcPherson—strut suspension建立固结于C点的相对坐标系C1y.其中y1沿CE方向,则Fcosflo]厂一sinflo]lsinP._J'Yllc._J1.1角由机构位移分析,得2tan-~—A+~/A2-B2-C2(1)式中:A=1lsine—lesina;B:1lsine—leCOSa.;C=Ibsinab.微分式(1)可得d/de,d2/de.1.2减震器长度k及相对滑动速度lec=,/(c—gee)+(yc—YE)(2)V=1sin(叩一.】fI)一Ibcos('7一J9o—ab)dflo/de (3)其中,fEC与水平方向的夹角为一tan()(4)1.3车轮外倾角车轮外倾角是指转向轮在安装时,其轮胎中心平面不是垂直于地面,而是向外倾斜一个微小的角度.它可以避免汽车重载时车轮产生负外倾即内倾, 同时也与拱形路面相适应.由于车轮外倾使轮胎接地点向内缩,缩小了主销偏移距,从而使转向轻便并改善制动的方向稳定性.车轮外倾角为a=f一o(5)1.4主销内倾角主销BE连线的内倾角为卢=tan一[(YE～YB)/(B一日)](6)1.5其他参数计算根据图1,可直接由如下矢量和计算C点位置坐标(c,YG)[:]:[:cs.inseJ]+L-cl.bssin(.fl+o+.;]=l1c…os~-l.b…sin(,.flo+a..b,)1(7)』…jJ.…,●uH.,同理可得G点坐标(XG,Y),轮心F点坐标(,Y),车轮接地点P点坐标(P,Y).弹簧长度L为L=1VH=~/(H—XG).+(YH—YG)(8)设逆时针方向为正方向,弹簧力的方向角为k=tg[(G一H)/(YH—YG)](9)2麦弗逊式螺旋弹簧悬架受力分析静载时,车轮接地点受到地面对车轮的作用力F=mg,其中m为1/4车辆总负载.在车辆行驶过程中,螺旋弹簧受弹簧力F=k.(Z—eo),其中.为弹簧刚度系数,￡为弹簧受力后的实际长度,￡o为同济大学(自然科学版)第39卷弹簧原长度.由图2得F他=a悬架受力分析式中,lo为上横臂螺旋弹簧零变形(FP=0)时弹簧(10)的初始长度?l0=l一(Fedye/d~)/(kQ)(13)令q=sin/?kG—cosflkYG容易求得(((c_Q+Qdldyp+Q一fd2ypdyp).(14)可见,当螺旋弹簧刚度k.一定时,悬架刚度与螺旋弹簧刚度k.及悬架机构结构参数之间存在明显的非线性关系.从中可解得螺旋弹簧刚度为b减震器简化图图2麦弗逊螺旋弹簧悬架受力分析与减震器简化图Fig.2DiagramofMePherson—strutsuspension andshockabsorber3悬架刚度与弹簧刚度间的解析关系悬架系统刚度直接影响汽车平顺性.汽车的固有频率是衡量汽车平顺性的重要参数,它由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量(簧载质量)所决定.当悬架刚度一定时,簧载质量越大,悬架垂直变形也愈大,而固有频率越低.空车时的固有频率要比满载时高.簧载质量变化范围大,固有频率变化范围也大. 为了使空载和满载固有频率保持一定或很小变化, 有时需要把悬架刚度做成可变或可调的.设单轮悬架刚度为k,N?m,单轮簧载质量为,kg,f为悬架固有频率,则kP=(2nf)m(11)设螺旋弹簧刚度为.,N?m～,螺旋弹簧变形所产生的力为F,N,则按螺旋弹簧的不同安装位置可分别建立k与k之间的函数关系.根据功能原理,得—k.(1一lo)(sinflkXG～COS~kYa)r1r),一dy./dek.=()q—dypdQ+FPd2YP0Q(15)4悬架阻尼特性与减震器阻尼参数的解析关系悬架系统弹性元件受冲击将产生振动.为改善汽车行驶平顺性,衰减车身自由振动和抑制车身,车轮的共振以减小车身的垂直振动加速度和车轮的振幅(减小车轮对地面压力的变化,防止车轮跳离地面),在悬架中与弹性元件并联安装减振器.减振器利用其自身的油液流动阻力来消耗振动能量,以迅速衰减车身振动.按汽车平顺性要求,悬架平衡位置垂向阻尼系数CP由下式确定:CP=4nfmCo(16)式中,C.为相对阻尼比,可取0.25～0.50.按功能原理,求得C与减震器阻尼系数C的关系为CV=CP(dyP/de)=CP.(17)式中,V为车轮跟动速度.代人相关参数,得广CP=Clllsin(一)一lbcos('7一L]2,卢.一a)dfl0/del/(dyP/de)(18)5虚拟样机验证5.1设计步骤及软件研制软件设计的目的是将麦弗逊悬架繁复的设计过第2期陈辛波,等:麦弗逊式螺旋弹簧悬架的刚度与阻尼特性分析程可视化,实现依据用户输入的相应初始参数来进行麦弗逊式螺旋弹簧悬架的模拟运行,给出横臂和连杆轨迹跟踪图,悬架中各力与关系图示,悬架刚度k与关系图示,CP与关系图,并最后输出基于初始参数的平衡点各参数数值.从而清晰地了解设计过程中各个参量对麦弗逊悬架性能的影响,进而方便调整,达到简化设计过程,提高设计效率的目的.设计步骤如下:①按人体工程学和汽车平顺性要求,选取合适的偏频和相对阻尼比.②按式(11),式(16)分别计算悬架平衡位置时的k,C以及C.③由式(14)计算k随悬架上下跳动的变化.④在悬架平衡位置,将F=mg代人式(15),确定,进而由式(13)计算￡..⑤按式(2)～(4)计算f嬲,随悬架上下跳动的变动范围及.,进而确定减震器阻尼力F=CV.⑥按式(18)计算悬架阻尼系数C随悬架上下跳动的变化.⑦按式(12)计算悬架不同位置时地面对车轮的反力.⑧按式(5),式(6)求车轮外倾角,主销内倾角.用VB软件编制简明实用的参数化计算软件,其运行界面如图3所示.壹弗避式螺旋弹簧患架分析V10F●b,F'r0一l;li1_l芦-L一i一!一{一一l一一l;卜i卜lF一{■lr—l■l—i『l一{I图3麦弗逊式螺旋弹簧悬架分析软件结果输出界面Fig.3Outputinterfaceofanalysissoftwareon McPherson—strutsuspension5.2基于ADAMS的虚拟样机试验验证在ADAMS环境下,建立如图4所示麦弗逊式悬架仿真模型,验证悬架刚度和阻尼特性等参数随车轮上下跳动而变化的规律是否与上述软件计算结果一致. 5.2.1悬架刚度验证同理,对悬架刚度进行虚拟仿真和理论曲线绘制,测量值与计算值重合,如图5所示.证明悬架刚度计算仿真正确.图4添加驱动和约束后的模型Fig.4Modelwithdrivingandrestrictions图5悬架刚度验证曲线Fig.5Stiffnessvalidationcurveof McPherson—strutsuspension5.2.2悬架阻尼验证由于式(17)中C为常数,而图6和图7显示的减震器相对运动速度和车轮跳动速度(即),其理论计算与ADs仿真完全一致,因此式(18)无误.6结语建立了汽车麦弗逊式悬架系统受力分析和刚度,阻尼计算的数学模型.给出了按选定偏频和相对阻尼比确定螺旋弹簧刚度和减震器阻尼参数的设计步骤.研制了麦弗逊式螺旋弹簧悬架系统刚度和阻尼参数分析软件,为此类独立悬架系统提供了简明实用的仿真分析与设计工具.270同济大学(自然科学版)第39卷图6减震器运动相对速度曲线Fig.6Relativemovingspeedcurveofshockabsorber毒{蟊主:j!霸斛鞠.l期雕-磷刊QI墅l嚼嚼囊囊删刊矧删rj膏I|嘲…-～.枷.\三/\■■一1*./\:/,一,Ⅱ/\l,/\t..\1.|一i1.\\h__I…l=i!小呻jl1—Yr—■——●—一广——一广肓———————■■——■—●.一——tJ 啪——卫1l～{…'…PI?I…一jIJ::{",rJl17■——■●__j脚_-^_参型fI.黔.:图7车轮跳动速度曲线Fig.7Jumpingspeedcurveofwheel参考文献:[1]汤靖,高翔,陆丹.基于ADAMS的麦弗逊前悬架优化研究[J]计算机辅助工程,2004,3(1):28.?下期文章摘要预报?TANGJing,GA0Xiang,LUDan.Theoptimizeddesighof macphersonsuspensionbasedonadamsI-J] puterAidedEngineering,2004,3(1):28.[2]褚志刚,邓兆祥,王攀,等.基于虚拟样机的汽车稳态转向特性改进研究I-J].系统仿真,2006,18(1):106.CHUZhigang,DENGZhaoxiang,WANGPan,eta1. Improvementofstablesteeringcharacteristicofvehiclebasedon virtualprototype[J].JournalofSystemSimulation,2006,18(1):106.[3]柳江,喻凡,楼乐明.麦弗逊悬架侧载螺旋弹簧优化设计[J].汽车工程,2006,28(8):743.LIUJiang,YUFan,LOULeming.Optimizationdesignofside loadcoilspringsformacPhersonsuspensionI-J].Automotive Engineering,2o06,28(8):743.r4]HoseinHabibi,KouroshH.Shirazi,MohammadShishesaz.RoIJ steerminimizationofMcPherson—strutsuspensionsystemusing geneticalgorithmmethod[J].MechanismandMachineTheory, 2008,43:57.[5]陈辛波,王伟,万钢.双横臂扭杆弹簧悬架系统刚度与阻尼特性分析的新方法[J].机械工程,2009,42(9):103.CHENXinb0,WANGWei,WANGang.Newmethodfor analyzingrigidityanddampingcharacteristicsofdouble- wishbonesuspensionwithtorsionbar[J].ChineseJournalof MechanicalEngineering,2009,42(9):103.[6]冯春晟,陈辛波.双横臂一螺旋弹簧悬架受力及刚度阻尼特性非线性分析[J].汽车技术,2007(9):7.FENGChunsheng.CHENXinbo.Nonlinearanalysisonforce, rigidityanddampingperformancesofdoublewishbone independentsuspensionwithcoilspring[J].Automobile Technology,2007(9):7.[7]刘惟信.汽车设计[M].北京:清华大学出版社,2001. LIUWeixing.Automotivedesign[M].Beijing:Tsinghua UniversityPress,2001.基于增量谐波平衡法的汽车非线性悬架系统定量研究盛云,吴光强分析了汽车悬架系统和轮胎的非线性弹簧力和阻尼力,建立二自由度汽车非线性垂向振动系统的动力学模型.结合增量谐波平衡方法(incrementalharmonicbalancemethod, IHBM),对该系统的动力学行为进行定量研究.推导其增量谐波平衡过程,研究增量谐波平衡法的迭代计算过程,采用几个不同的谐波次数,计算系统的近似周期解,确定周期解的稳定性;同时,以路面激励圆频率为参数进行了跟踪计算,得到系统主共振时的幅频响应特性.近似解的计算结果与数值计算结果的对比表明,增量谐波平衡方法的精度可灵活控制,且收敛速度快,结果可靠,是汽车强非线性动力学行为研究的有效方法.。
纯电车型电驱总成悬置系统特性分析
针对设计合理悬置样件装车试验，通过 LMS.Scadas 前端采集汽车 WOT 工 况下悬置主被动加速度幅值及车内噪声，利用 LMS b 分析采集数据，对 原状态与优化后结果进行了对比分析。
2.3.1 动力总成悬置系统功用........................................................................... 13 2.3.2 动力总成悬置系统设计基本要求........................................................... 14 2.4 动力总成悬置系统布置方案确定.................................................................. 15 2.4.1 悬置元件确定........................................................................................... 15 2.4.2 橡胶悬置元件具体结构确定................................................................... 17 2.4.3 动力总成悬置点数量确定....................................................................... 18 2.4.4 动力总成悬置系统布置形式确定........................................................... 19 2.5 本章小结.......................................................................................................... 20 第三章 动力总成悬置系统特性及优化分析........................................................... 21