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原文传递基于随机振动的车辆舒适性研究

论文题名：	基于随机振动的车辆舒适性研究
关键词：	随机振动;虚拟激励法;车辆舒适性;正交试验;参数优化
摘要：	随着国家的全面发展，汽车已成为不可或缺的出行工具，人们对汽车舒适性的要求也越来越高。因此，对车辆舒适性进行研究，设法改善车辆行驶的平顺性和乘员的舒适性是很有必要的。　　路面不平顺是车辆产生振动的主要激励，具有明显的随机性，同时在进行车辆参数优化时往往还存在大量的重分析，而之前常用的随机振动分析方法在计算时效率不高，这极大的限制了其在实际工程中的应用。本文基于随机振动理论，将高效的虚拟激励法应用到车辆舒适性的分析中，首先求解了车桥耦合随机振动响应，然后根据正交试验方法，分析影响车辆舒适性的各个因素的重要程度，最后基于虚拟激励法的灵敏度分析，对车辆的结构参数进行优化，从而改善车辆行驶的平顺性和乘坐的舒适性。主要研究内容如下：　　（1）基于高效的虚拟激励法，求解车桥耦合系统在随机激励下的振动响应。通过建立1/2汽车模型和简支梁桥模型，根据虚拟激励法构造路面不平度激励的虚拟形式，编制MATLAB程序对车桥耦合系统的非平稳随机振动进行分析，从而求出车辆和桥梁的垂向振动响应，并研究了车辆速度和桥面不平度等级变化对桥梁跨中挠度和车辆垂向振动的影响。　　（2）基于正交试验，分析各种工况和车辆参数对车辆舒适性的影响程度。通过建立一个考虑座椅的八自由度的整车模型，考虑左右车辙处随机激励的相干影响，以座椅的垂向加权加速度均方根值作为舒适性的评价指标，对车辆舒适性进行分析，并通过设计正交试验，分析各种工况与车辆参数对舒适度的影响，同时分析哪些因素对舒适性的影响更显著，为下一步的分析做准备。　　（3）基于灵敏度分析对车辆的结构参数进行优化，改善车辆的舒适性。根据虚拟激励法求出舒适性评价指标对各个设计参数的一阶和二阶灵敏度，并结合序列线性规划，对车辆参数进行优化分析，找到约束条件下的车辆参数的局部最优解，改善车辆的舒适性，为车辆的设计提供一些参考。
作者：	陈勇杰
专业：	工程力学
导师：	徐文涛
授予学位：	硕士
授予学位单位：	郑州大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文