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商用车驾驶室ISD悬置系统一体化设计与分析
| 论文题名： | 商用车驾驶室ISD悬置系统一体化设计与分析 |
| 关键词： | 惯容器;ISD悬置;隔振性能;一体化设计;汽车驾驶室 |
| 摘要： | 近年来，随着车辆技术不断发展，人们对乘坐舒适性提出了更高的要求，重型商用车驾驶室乘坐舒适性也变成商用车设计的一项重要指标。传统“阻尼-弹簧”悬置较难适应复杂路况，减振效果较差，因此改善传统悬置性能，进一步提升车辆舒适性具有重要意义。惯容器及“惯容器-弹簧-阻尼”(Inerter-Spring-Damper，ISD)悬置的出现，打破了基于经典隔振理论的传统悬置结构设计理念，为悬置技术的发展提供了一个新的平台。 本文基于某款重型商用车整车参数，以改善悬置性能和优化悬置布置空间为目标，采用一体化集成设计，优化空气弹簧、阻尼、惯容器三元件内部结构，设计、开发一款商用车驾驶室ISD隔振悬置系统，并通过仿真分析该悬置的隔振性能。主要内容包括: 1.基于新机电相似理论、机械阻抗理论以及机械网络隔振机理，构建较理想、合理的三元件结构布置方式;根据三元件内部结构和相关参数进行一体化集成设计，开发一款ISD一体化集成悬置系统。 2.建立三自由度四分之一车驾驶室悬置系统动力学模型，针对ISD一体化悬置动态性能评价指标的多目标及ISD一体化悬置设计的多参数特点，提出采用遗传算法对ISD悬置参数优化的设计方法，确定三自由度四分之一车ISD一体化悬置的参数。在此基础上对所建立的四分之一车模型进行仿真分析，将ISD一体化悬置和样车传统驾驶室悬置的动态性能作对比。 3.四分之一车驾驶室悬置系统动力学模型主要分析车辆垂直振动，建模简单便捷，但性能分析存在局限性。半车驾驶室模型除了分析车辆的垂直振动，还分析车辆的俯仰振动，对悬置性能分析比四分之一车驾驶室悬置系统动力学模型更全面。因此，为更准确描述驾驶室ISD一体化悬置的隔振性能，建立六自由度半车驾驶室悬置系统动力学模型，针对ISD一体化悬置动态性能评价指标的多目标及ISD一体化悬置设计的多参数特点，采取遗传算法确定六自由度半车模型ISD一体化悬置的参数，并进行仿真分析，把ISD一体化悬置和样车传统驾驶室悬置的动态性能作对比，仿真结果表明:ISD一体化悬置相对于样车传统驾驶室悬置的驾驶室加速度、驾驶室俯仰角加速度以及悬置动行程有明显改善，说明ISD一体化悬置能有效改善乘坐舒适性，且隔振性能稳定。并根据优化后的参数，对ISD一体化悬置驾驶室前悬置装置部分元件结构进行尺寸设计，完成装置的初步机械设计。 通过该研究积累悬置结构设计的相关设计技术经验，为驾驶室ISD悬置的设计和应用提供一定的理论依据。 |
| 作者： | 吴懿苗 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张建成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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