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摩托车悬架系统动力学仿真与匹配研究
| 论文题名： | 摩托车悬架系统动力学仿真与匹配研究 |
| 关键词： | 摩托车;悬架系统;骑乘舒适性;并行任务;多目标优化;动力学仿真 |
| 摘要： | 摩托车悬架系统是整车的重要组成部分，对整车的操纵稳定性、行驶平顺性、骑乘的舒适性等都有着很大影响。随着用户对摩托车综合性能要求的不断提高，国内外对摩托车悬架系统的研究越来越受到重视。为了考察摩托车悬架系统对于操纵稳定性的影响，提高摩托车的行驶平顺性和骑乘的舒适性，本文针对某125摩托车悬架系统进行了动力学仿真和匹配研究。 在操纵稳定性方面。首先对摩托车操纵稳定性的特点进行了阐述，指出了在摩托车动力学专用软件BikeSim中进行摩托车操纵稳定性仿真应采取的控制和实现方式。利用BikeSim建立了包含人-车系统的摩托车动力学仿真模型，对稳态转向特性试验进行了仿真分析，仿真结果与理论分析一致，验证了采用BikeSim进行操纵稳定性分析的正确性；对方向把脉冲输入下的瞬态响应试验进行了仿真，考察了悬架前伸角对脉冲瞬态响应的影响，得到了影响规律曲线。 在舒适性方面。作为舒适性的重要组成部分，首先在B级路面工况和脉冲路面工况下对平顺性进行了仿真。为了降低B级路面的俯仰和垂向振动，采用iSIGHT集成BikeSim和MATLAB对悬架进行了多目标优化，得到了Pareto最优解集，实现了预期的优化目标。采用先优化后决策的模式，应用偏好结构二元关系的相关理论对Pareto前沿进行了分析，得到了悬架特性参数对Pareto前沿的影响规律；通过对优化前后的俯仰和垂向振动加速度均方根值、功率谱密度以及脉冲仿真试验加速度峰值的结果分析表明，平顺性得到了改善，健康安全性提高，验证了该方法的有效性，为车辆平顺性的改善提供了重要参考。为了改善加速/制动和等速B级路面两种工况的舒适性。首先对加速/制动工况进行了仿真，以降低加速/制动工况下的俯仰角最大值、等速B级路面工况下的俯仰和垂向振动为目标，采用iSIGHT集成BikeSim和MATLAB建立了两种工况的并行优化任务，对摩托车悬架系统进行了多目标优化，得到了Pareto前沿。根据优化计算结果对Pareto前沿进行了分析，提出了一种确定目标权重的方法，找出了该权重下的最优值；优化前后两种工况下悬架性能的对比表明，制动时的前悬架撞击现象得到了消除，骑乘舒适性得到了提高，为多工况下车辆综合性能的优化提供了重要参考。 |
| 作者： | 杨建国 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 徐中明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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