汽车及发动机优化设计(实例部分)
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目录
Project 08: 连杆螺栓的优化设计 Project 09: 内燃机连杆的优化设计 Project 10: 发动机气门弹簧的优化设计 Project 11: 发动机配气凸轮型线的优化设计 Project 12: 发动机飞轮的优化设计 Project 13: 发动机悬置参数的优化设计 Project 14: 发动机活塞加工的优化设计 Project 15: 发动机进气管的优化设计
1)车身的振动频率要求 2)弹性元件的性能 3)减振装置的特性 4)车身振动加速度的要求 5) ……
进行设计的一些基本 性能参数。 是否就是影响其性能 的一些性能参数?
这些参数在悬架的运 动过程中会发生变化 吗?
对车身振动频率的要 求是什么?
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六、边界条件
1)轮胎与路面接触,有来自路面的冲击载荷。 2)上部与车身(车架)相连接,承受车身的重量等。 3)路面的等级是变化的,即各种可能的路面。 4)车速在一定的范围之内。
1)各个设计要求在传统的设计中如 何实现? 2)设计要求与功用的关系如何?
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四、结构参数
1)前、后悬挂点的距离 2)左、右悬挂点的距离 3)悬挂质量 4)非悬挂质量 5)……
进行设计的一些基本 结构参数。 是否就是影响其性能 的一些结构参数?
这些基本的结构参数 由什么决定?
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五、性能参数
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优化设计的一般过程
1)建立优化设计的数学模型; 2)选择适当的优化方法; 3)编写计算机程序; 4)准备必要的初始数据,并上机计算; 5)对结果进行必要的分析。
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Project 01: 汽车悬架系统的优化设计
学习要求: 通过对简单悬架系统优化设计的学习,可以将悬架的 自由度向更多的方向分析。特别是约束条件的建立以及与汽车零部 件工作状态或过程的关系。
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九、优化设计过程
0、简化模型
x(t) m
经过合理的简化形成 相应的模型
悬架系统的运动微分方程
c
k
mx c(x q) kx kq
q(t)
行驶速度是否对悬架 的舒适性造成影响?
反映了输入、输出以 及系统之间的关系。
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九、优化设计过程
1、设计变量
悬架系统的一些基本参数可以作为设计变量进行优化。
运动过程中的外界条 件。 能否定量的说明这些 边界条件?
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七、失效形式或存在的不足
1)质心的加速度造成的舒适性问题; 2)动挠度过大造成的元件的寿命等问题; 3)车轮的加速度造成的操纵稳定性问题等。
现有的一些设计缺陷 以及不足等。 是否存在一些改进的 方案和方式?
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八、改进措施 主动悬架
汽车及发动机优化设计 (实例部分)
Optimal Design for Automobile & Engine
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目录
Project 01: 汽车悬架系统的优化设计 Project 02: 汽车整体式转向系统的优化设计 Project 03: 汽车车架结构的优化设计 Project 04: 汽车传动轴的优化设计 Project 05: 汽车传动系参数的优化设计 Project 06: 汽车车轮的优化设计 Project 07: 离合器的优化设计
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二、主要功用
1、传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩; 2、缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的车载系统的振动, 保证汽车的行驶平顺性; 3、保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性; 4、保证汽车的操纵稳定性,使汽车获得高速行驶能力。
汽车在不平路面上行驶,由于悬架的弹性作用,使汽车产生垂直振动。为了 迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振,减小车轮的振幅,悬架应装有减振 器,并使之具有合理的阻尼。利用减振器的阻尼作用。使汽车的振动振幅连续减 小,直至振动停止。
X
k c
x1
x2
x1
x2 T
还是否可以考虑其它 的一些参数作为设计 变量?
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九、优化设计过程
2、目标函数
是否还有其它的目标 函数?
希望汽车能在不同的路面上以一定范围的速度行驶时的质心的 加速度值较小。
f (X ) max xi (t) min (i 1,2,, p)
目标函数与系统运动 微分方程的关系?
各个部分的作用?
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悬架的工作过程
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三、设计要求
1)保证汽车有良好的行驶平顺性。 2)具有合适的衰减振动能力。 3)保证汽车具有良好的操纵稳定性。 4)汽车制动或加速时要保证车身稳定。 5)有良好的隔声能力。 6)结构紧凑、占用空间尺寸要小。 7)可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩。在满足零部件质量要小的同时保 证有足够的强度和寿命。
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Project 08: 连杆螺栓的优化设计 Project 09: 内燃机连杆的优化设计 Project 10: 发动机气门弹簧的优化设计 Project 11: 发动机配气凸轮型线的优化设计 Project 12: 发动机飞轮的优化设计 Project 13: 发动机悬置参数的优化设计 Project 14: 发动机活塞加工的优化设计 Project 15: 发动机进气歧管的优化设计
对悬架系统进行的优
化设计是进行结构参
数的优化还是性能参
数的优化?Baidu Nhomakorabea
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一、基本描述
悬架是现代汽本上的重要总成之一。它是车架(承载式车身) 与车桥(车轮)之间的一切传力连接。它把悬架(或车身)与车轴 (或车轮)弹性地连接起来。悬架由弹性元件、导向装量、减振器、 缓冲块和横向稳定器等组成。
注意与其它相关 课程的关系
不同的路面以及不同的范 围分别体现在哪里?
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九、优化设计过程
3、约束条件
必须注意各约束条件的物 理意义以及最终形成的数 学符号和表达方法。
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Project 01: 汽车悬架系统的优化设计 Project 02: 汽车整体式转向系统的优化设计 Project 03: 汽车车架结构的优化设计 Project 04: 汽车传动轴的优化设计 Project 05: 汽车传动系参数的优化设计 Project 06: 汽车车轮的优化设计 Project 07: 离合器的优化设计
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1)车身的振动频率要求 2)弹性元件的性能 3)减振装置的特性 4)车身振动加速度的要求 5) ……
进行设计的一些基本 性能参数。 是否就是影响其性能 的一些性能参数?
这些参数在悬架的运 动过程中会发生变化 吗?
对车身振动频率的要 求是什么?
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六、边界条件
1)轮胎与路面接触,有来自路面的冲击载荷。 2)上部与车身(车架)相连接,承受车身的重量等。 3)路面的等级是变化的,即各种可能的路面。 4)车速在一定的范围之内。
1)各个设计要求在传统的设计中如 何实现? 2)设计要求与功用的关系如何?
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四、结构参数
1)前、后悬挂点的距离 2)左、右悬挂点的距离 3)悬挂质量 4)非悬挂质量 5)……
进行设计的一些基本 结构参数。 是否就是影响其性能 的一些结构参数?
这些基本的结构参数 由什么决定?
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五、性能参数
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优化设计的一般过程
1)建立优化设计的数学模型; 2)选择适当的优化方法; 3)编写计算机程序; 4)准备必要的初始数据,并上机计算; 5)对结果进行必要的分析。
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Project 01: 汽车悬架系统的优化设计
学习要求: 通过对简单悬架系统优化设计的学习,可以将悬架的 自由度向更多的方向分析。特别是约束条件的建立以及与汽车零部 件工作状态或过程的关系。
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九、优化设计过程
0、简化模型
x(t) m
经过合理的简化形成 相应的模型
悬架系统的运动微分方程
c
k
mx c(x q) kx kq
q(t)
行驶速度是否对悬架 的舒适性造成影响?
反映了输入、输出以 及系统之间的关系。
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九、优化设计过程
1、设计变量
悬架系统的一些基本参数可以作为设计变量进行优化。
运动过程中的外界条 件。 能否定量的说明这些 边界条件?
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七、失效形式或存在的不足
1)质心的加速度造成的舒适性问题; 2)动挠度过大造成的元件的寿命等问题; 3)车轮的加速度造成的操纵稳定性问题等。
现有的一些设计缺陷 以及不足等。 是否存在一些改进的 方案和方式?
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八、改进措施 主动悬架
汽车及发动机优化设计 (实例部分)
Optimal Design for Automobile & Engine
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目录
Project 01: 汽车悬架系统的优化设计 Project 02: 汽车整体式转向系统的优化设计 Project 03: 汽车车架结构的优化设计 Project 04: 汽车传动轴的优化设计 Project 05: 汽车传动系参数的优化设计 Project 06: 汽车车轮的优化设计 Project 07: 离合器的优化设计
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二、主要功用
1、传递作用在车轮和车架(或车身)之间的一切力和力矩; 2、缓和路面传给车架(或车身)的冲击载荷,衰减由此引起的车载系统的振动, 保证汽车的行驶平顺性; 3、保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性; 4、保证汽车的操纵稳定性,使汽车获得高速行驶能力。
汽车在不平路面上行驶,由于悬架的弹性作用,使汽车产生垂直振动。为了 迅速衰减这种振动和抑制车身、车轮的共振,减小车轮的振幅,悬架应装有减振 器,并使之具有合理的阻尼。利用减振器的阻尼作用。使汽车的振动振幅连续减 小,直至振动停止。
X
k c
x1
x2
x1
x2 T
还是否可以考虑其它 的一些参数作为设计 变量?
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九、优化设计过程
2、目标函数
是否还有其它的目标 函数?
希望汽车能在不同的路面上以一定范围的速度行驶时的质心的 加速度值较小。
f (X ) max xi (t) min (i 1,2,, p)
目标函数与系统运动 微分方程的关系?
各个部分的作用?
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悬架的工作过程
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三、设计要求
1)保证汽车有良好的行驶平顺性。 2)具有合适的衰减振动能力。 3)保证汽车具有良好的操纵稳定性。 4)汽车制动或加速时要保证车身稳定。 5)有良好的隔声能力。 6)结构紧凑、占用空间尺寸要小。 7)可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩。在满足零部件质量要小的同时保 证有足够的强度和寿命。
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Project 08: 连杆螺栓的优化设计 Project 09: 内燃机连杆的优化设计 Project 10: 发动机气门弹簧的优化设计 Project 11: 发动机配气凸轮型线的优化设计 Project 12: 发动机飞轮的优化设计 Project 13: 发动机悬置参数的优化设计 Project 14: 发动机活塞加工的优化设计 Project 15: 发动机进气歧管的优化设计
对悬架系统进行的优
化设计是进行结构参
数的优化还是性能参
数的优化?Baidu Nhomakorabea
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一、基本描述
悬架是现代汽本上的重要总成之一。它是车架(承载式车身) 与车桥(车轮)之间的一切传力连接。它把悬架(或车身)与车轴 (或车轮)弹性地连接起来。悬架由弹性元件、导向装量、减振器、 缓冲块和横向稳定器等组成。
注意与其它相关 课程的关系
不同的路面以及不同的范 围分别体现在哪里?
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九、优化设计过程
3、约束条件
必须注意各约束条件的物 理意义以及最终形成的数 学符号和表达方法。
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Project 01: 汽车悬架系统的优化设计 Project 02: 汽车整体式转向系统的优化设计 Project 03: 汽车车架结构的优化设计 Project 04: 汽车传动轴的优化设计 Project 05: 汽车传动系参数的优化设计 Project 06: 汽车车轮的优化设计 Project 07: 离合器的优化设计