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橡胶衬套对悬架性能的影响研究及衬套参数优化
| 论文题名： | 橡胶衬套对悬架性能的影响研究及衬套参数优化 |
| 关键词： | 汽车悬架;橡胶衬套;参数优化;自适应混沌粒子群算法;响应面;多目标粒子群算法 |
| 摘要： | 橡胶衬套作为悬架中广泛使用的连接件，其力学特性直接影响悬架性能，进而影响操纵稳定性和平顺性。因此，高精度橡胶衬套模型下的悬架性能分析及衬套影响下的悬架性能合理优化匹配是当前研究的热点。针对当前悬架模型中将橡胶衬套简化为线性模型而导致悬架性能分析不全面，和衬套刚度匹配中悬架操纵稳定性（Kamp;C特性）和平顺性矛盾的问题,本文以麦弗逊悬架下摆臂橡胶衬套为研究对象，提出了基于自适应混沌粒子群算法（ACPSO）的衬套模型参数识别方法和基于响应面（RMS）-多目标粒子群算法（MOPSO）的联合优化方法，进行橡胶衬套对悬架性能的影响分析及衬套参数优化研究，主要研究内容与结果如下： （1）分析了橡胶衬套的理论模型、弹簧单元模型、粘弹性单元模型和摩擦单元模型的优缺点，利用叠加法构建了高精度橡胶衬套参数模型。基于橡胶衬套有限元仿真获取的迟滞曲线，融合ACPSO识别橡胶衬套模型参数，预测了橡胶衬套刚度。对比参数模型与有限元模型的仿真结果，结果显示：ACPSO参数识别精度较高，橡胶衬套参数模型能够准确预测橡胶衬套的非线性刚度特性。 （2）在橡胶衬套参数模型的基础上构建了前悬架仿真模型，并进行多体动力学仿真，通过对比非线性和线性橡胶衬套的仿真结果，验证了仿真模型的有效性。通过调整橡胶衬套模型参数，探究了不同衬套刚度下悬架Kamp;C特性的变化规律，并在整车平顺性仿真的基础上分析了衬套刚度对平顺性能的影响，结果表明：适当增加橡胶衬套刚度会减小悬架Kamp;C特性指标的变化范围，有利于操纵稳定性，但增加了车身垂向加速度在高频下的响应幅值，不利于平顺性。 （3）提出了RMS-MOPSO联合优化方法，设计BBD试验并进行多体运动学仿真获取了试验样本。以橡胶衬套参数为设计变量，基于RMS对悬架Kamp;C特性和平顺性能进行预测，结合方差分析检验了预测模型的显著性。利用MOPSO对预测模型进行多目标优化，确定了最优的橡胶衬套刚度曲线并进行仿真验证，结果表明：优化后的橡胶衬套参数在保证平顺性的同时，较好地改善了悬架Kamp;C性能，提高了操纵稳定性。 本文的研究结果对衬套的开发和优化设计具有指导意义，有利于悬架性能的提升。 |
| 作者： | 陈钊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张树培 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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