計(jì)及車體柔性的懸架系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著社會(huì)和科學(xué)的不斷發(fā)展，人們對(duì)汽車的要求越來越高。在道路不斷改善、車速不斷提高的情況下，汽車的行駛平順性和操縱穩(wěn)定性之間的矛盾便成了突出的問題。在車輛工程中，車輛行駛平順性及操縱穩(wěn)定性日益被人們所重視。懸架是現(xiàn)代汽車的重要總成之一，它是保證車輪或車橋與汽車承載系統(tǒng)(車架或承載式車身)之間具有彈性聯(lián)系并能傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動(dòng)以及調(diào)節(jié)汽車行駛中的車身位置等有關(guān)裝置的總稱。懸架系統(tǒng)對(duì)于提高車輛行駛平順性以及操縱穩(wěn)定性，減少因振動(dòng)引起

2、的零部件損壞起著關(guān)鍵作用。懸架系統(tǒng)應(yīng)該具有隔離高頻振動(dòng)，保證汽車具有良好的行駛平順性的功能；同時(shí)對(duì)于低頻振動(dòng)不起明顯的衰減作用，以使汽車具有良好的操縱性。 懸架系統(tǒng)分為傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架系統(tǒng)、半主動(dòng)懸架系統(tǒng)以及主動(dòng)懸架系統(tǒng)。目前，汽車上普遍采用的是由彈性元件和減振器組成的被動(dòng)懸架。本文建立了1/2剛?cè)狁詈宪嚰軕壹芟到y(tǒng)在隨機(jī)路面激勵(lì)下的數(shù)學(xué)模型，將車輛系統(tǒng)分成座椅子系統(tǒng)、簧載質(zhì)量子系統(tǒng)、懸架隔振器子系統(tǒng)、非簧載質(zhì)量子系統(tǒng)等四個(gè)子系統(tǒng)，

3、采用子結(jié)構(gòu)導(dǎo)納方法，在同時(shí)考慮車架剛體模態(tài)和柔性模態(tài)情況下推導(dǎo)系統(tǒng)頻響函數(shù)，并且獲得路面不平度雙激勵(lì)下的功率譜矩陣，運(yùn)用功率譜密度法求得頻域上的座椅、車架的垂直加速度頻響特性以及車輪壓輪力的頻響特性，運(yùn)用MATLAB語言對(duì)1/2剛?cè)狁詈宪嚰軕壹芟到y(tǒng)在隨機(jī)路面激勵(lì)下進(jìn)行了編程計(jì)算。最后與只考慮剛體模態(tài)時(shí)的樣車進(jìn)行了比較。通過對(duì)車輛系統(tǒng)在路面隨機(jī)激勵(lì)下座椅處響應(yīng)曲線和壓輪力響應(yīng)曲線的分析，得出結(jié)論：隨車速的增大，座椅處振動(dòng)加劇，車輛對(duì)道路的

4、破壞也增大，為同時(shí)提高車輛行駛平順性應(yīng)改善路面狀況，應(yīng)降低路面不平度。 在前面研究的基礎(chǔ)上，為使車輛具有較高的平順性，本文以樣車座椅前三階加速度自譜密度峰值為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，以車輛三方面的性能為約束條件對(duì)懸架參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，應(yīng)用了相應(yīng)的優(yōu)化計(jì)算程序，最后用隨機(jī)方向探索法對(duì)樣車的懸架參數(shù)進(jìn)行了尋優(yōu)計(jì)算并獲得了優(yōu)化結(jié)果，計(jì)算結(jié)果表明優(yōu)化結(jié)果能較好的改善樣車的行駛平順性。本文研究結(jié)果可以為汽車乘坐動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)自主設(shè)計(jì)提供依據(jù)，也可為可控懸