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不同工况下串联ISD悬架系统的动力学特性分析
| 论文题名： | 不同工况下串联ISD悬架系统的动力学特性分析 |
| 关键词： | 汽车ISD悬架;驾驶工况;平顺性;操纵稳定性 |
| 摘要： | 随着社会的不断进步，汽车领域的更新换代不断加快，人们对于车辆行驶的综合性能也提出了更高的要求，悬架作为连接车身和车轮的桥梁，一直是改进操纵稳定性和平顺性的重点研究对象;由于主动悬架和半主动悬架存在成本高昂、有控制时滞等问题，因此被动悬架仍为市场主流，为了提高被动悬架减振性能，将“惯容器-弹簧-阻尼(Inerter-Spring-Damper，ISD)”结构加入被动悬架，与半主动、主动悬架相比结构简单、不需要消耗能量;因此，对于ISD悬架的研究，符合未来车辆悬架的发展方向。 本文以两级串联ISD悬架为研究对象，通过建立含二级串联ISD悬架的整车模型，分析车辆在不同工况下行驶的平顺性和操纵稳定性，论文的主要研究内容包括: (1)建立含二级串联ISD悬架的整车模型。首先分析惯容器本身的动力学特性，进而将惯容器加入传统被动悬架，即得ISD悬架;然后建立一种综合考虑串联ISD悬架、转向、制动以及轮胎系统的更接近于实际的车辆模型，同时，将轮胎模型中的侧偏角与滑移率作为时变的因素进行了研究，使轮胎模型更加接近于实际模型;最后，分析各系统之间的相互影响;由点到面，为分析ISD悬架的动力学特性做准备。 (2)基于粒子群算法对串联ISD悬架进行参数优化，进而在单一路面激励下研究串联ISD悬架的动力学特性。为了使ISD悬架具有较好的综合性能以及使车辆参数与ISD悬架的参数匹配，而且，加入了惯容器的新型悬架元件个数较多，即需要优化的参数更多，所以使用优化能力较强且易于实现的粒子群算法对ISD悬架进行参数优化;然后，基于建立的综合考虑ISD悬架、驱动以及轮胎系统的整车模型，在不平路面激励（随机激励、脉冲激励、双频拟周期等）、减速带激励（周期连续减速带激励、非周期连续减速带激励）输入下，研究ISD悬架的平顺性，研究车辆以不同速度通过不平路面时ISD悬架的动力学特性，获得在不同工况下最佳车速，同时，将ISD悬架与传统被动悬架进行对比，研究其在更真实的情况下性能改善情况。 (3)在耦合路面激励下研究串联ISD悬架的动力学特性。基于建立含二级串联ISD悬架的整车模型，研究在耦合路面激励下ISD悬架动力学特性，研究车辆以不同速度通过耦合不平路面时ISD悬架的动力学特性，获得在不同耦合工况下最佳车速，与上面单一激励进行对比分析，同时，将ISD悬架与传统被动悬架进行对比，研究其在更真实的情况下性能改善情况。 (4)在转向、制动工况下研究串联ISD悬架的动力学特性。基于本文建立的整车模型，将转向、制动系统加入整车模型，分析车辆的操纵稳定性，研究在转向、制动工况下ISD悬架的性能改善情况。 |
| 作者： | 曹洲 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 李小彭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2018 |
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