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基于ADAMS和双响应面法的车辆悬架系统稳健设计
| 论文题名： | 基于ADAMS和双响应面法的车辆悬架系统稳健设计 |
| 关键词： | 车辆悬架系统;稳健设计;ADAMS软件;BBD实验;双响应面法 |
| 摘要： | 悬架系统的性能是决定车辆安全性和舒适性的重要因素之一。研究悬架的先进设计理论和技术对车辆的行驶平顺性、操纵稳定性、转向轻便性以及轮胎的使用寿命等有重要意义。稳健设计作为现代设计理论与方法的一种,其目的是降低产品成本、提高产品质量。随着稳健设计的不断发展,该方法在车辆悬架系统设计中的运用越来越受到人们的重视。 在系统介绍稳健设计发展状况及其在机械和汽车行业的应用现状的基础之上,论文以某型号车辆的麦弗逊式前悬架系统为研究对象,运用稳健设计方法探讨悬架系统设计过程中同时考虑车辆操纵稳定性和乘座舒适性问题。从悬架设计要求出发,针对悬架跳动性能,选取前轮外倾角、车轮前束角、主销后倾角、主销内倾角等定位角度和车轮侧滑量以及悬架的垂直加速度值的变化情况作为评价麦弗逊悬架系统跳动性能的响应。 通过对选定麦弗逊悬架系统的合理简化,根据悬架参数在ADAMS中建立模型并对其进行空间运动学定义,然后在ADAMS/View中对其跳动性能进行运动学仿真分析,进而获得对悬架跳动性能影响较大的关键硬点。根据稳健设计理论,将麦弗逊悬架系统的结构尺寸视为可控因素,刚度和阻尼为不确定因素。运用响应面法中的Box-BehnkenDesign(BBD)试验和正交试验方法分别安排设计变量和噪声因素的试验方案,并对其进行试验仿真获得试验数据,同时用置信域对试验数据进行约束。 在试验仿真的基础上,运用理想点法将反映悬架跳动性能的多个目标响应转化为单目标响应,运用双响应面法对获得的数据进行响应面方程拟合与验证分析。在所建响应面模型合理的条件下,将获得的均值和方差响应面方程线性化,进而获得最终的稳健设计结果。最后对稳健设计结果进行分析,并借助软件对其进行了仿真验证。 论文主要在考虑噪声因素即不确定因素的影响下,改变设计变量的取值大小,通过置信域约束,运用双响应面法对麦弗逊悬架系统的跳动性能进行稳健性能分析。在考虑到零部件的制造误差情况下,利用该方法对悬架的性能进行稳健设计,为车辆悬架系统的研究提供了一种新的方法。 |
| 作者： | 袁峻萍 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 程贤福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华东交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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