重型载货汽车悬架系统多目标优化设计系统的研究开发

摘要

悬架是汽车的重要部件，对汽车的平顺性、操纵稳定性及寿命等多种使用性能有很大影响。钢板弹簧目前仍被广泛应用于重型载货汽车的悬架，因此，钢板弹簧悬架系统优化设计系统的研究开发具有广泛性和通用性。 本论文在论述汽车平顺性评价方法的基础上，建立了重型载货汽车的1/2简化物理模型和数学模型，应用Matlab语言工具箱对给定参数的某车型进行了仿真分析，得到了加速度均方根值以及加速度随频率变化的振动曲线图。根据仿真结果分析影响载货汽车平顺性的主要因素，为后面的回归方程和优化目标函数的建立提供依据。 评价悬架性能的指标主要有汽车车身加速度、悬架动挠度、悬架动载荷，而这三个评价指标在悬架参数优化过程中具有一定的矛盾性。为了在设计时能够得到性能更好的板簧悬架，本文选用了交互式满意协调的多目标优化方法，对三个评价悬架的性能指标进行综合优化处理，运用fortan95编制了满足不同要求载货汽车的悬架优化设计系统。 通过该系统，设计人员在产品开发阶段就能对产品的性能作出理论性的预测，从而缩短了产品开发周期，降低了开发成本。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1汽车悬架系统简介

1.1.1悬架的功用

1.1.2悬架的组成

1.1.3悬架的分类

1.2重型载货汽车悬架系统的工作状况

1.3汽车悬架系统的研究现状

1.4论文研究的主要内容

1.5本章小结

第二章 汽车悬架系统平顺性与仿真

2.1平顺性评价概述

2.1.1平顺性评价方法

2.1.2人体反应与平顺性评价

2.2影响汽车平顺性的结构因素

2.3汽车—路面系统模型的建立

2.3.1车辆模型概述

2.3.2半车物理模型的建立

2.3.3半车数学模型的建立

2.3.4不同构造的路面模型

2.3.5频域内路面随机输入模型

2.3.6力学模型振动响应的求解

2.4 Matlab模拟仿真软件简介

2.4.1 Matlab简介

2.5与汽车平顺性有关的估算公式

2.5.1前后轴负荷(Mf，Mr)的确定

2.5.2整车质心位置的确定

2.5.3转动惯量近似计算

2.5.4阻尼系数的近似确定

2.6仿真实例

2.7本章小结

第三章 基于二次正交回归试验的平顺性二次函数的建立

3.1二次正交回归设计基本理论

3.1.1概述

3.1.2二次正交回归方程的建立

3.1.3回归方程的显著性检验

3.1.4回归系数的检验

3.2二次正交回归设计程序流程图

3.3平顺性二次显性函数的建立

3.3.1试验设计

3.3.2试验中各变量范围确定

3.3.3试验结果与数据处理

3.3.4平顺性回归方程显著性检验

3.4本章小结

第四章 重型载货汽车悬架系统的多目标优化设计

4.1多目标优化设计的基本概念和方法

4.1.1多目标优化设计的特点

4.1.2多目标优化设计的基本概念

4.1.3多目标优化方法概述

4.2满意—协调多目标优化优化方法

4.2.1策略思想

4.2.2优化设计数学模型的建立

4.2.3化为单目标优化问题求解

4.2.4协调机制

4.3重型载货汽车悬架系统的多目标优化设计

4.3.1悬架设计的性能要求

4.3.2悬架设计参数的选择

4.3.3悬架设计性能评价指标的选择

4.3.4目标函数的确定

4.3.5设计变量的选取

4.3.6约束条件的建立

4.3.7优化结果分析

4.4本章小节

第五章结论及展望

5.1总结

5.1.1论文主要完成了以下工作内容

5.1.2论文研究方法的特点及意义

5.2展望

参考文献

攻读硕士期间已发表的学术论文