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汽车多连杆悬架的多目标优化与分析
| 论文题名： | 汽车多连杆悬架的多目标优化与分析 |
| 关键词： | 汽车悬架;悬挂设计;多目标优化;CAD技术 |
| 摘要： | 悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间一切传力连接装置的总称,车辆运行过程中,车轮定位参数(前束角、外倾角、主销后倾角、主销内倾角等)与侧向滑移等参数会产生运动学上的变化,悬架的运动学特性对汽车操纵稳定性与平顺性起着至关重要的作用。目前,多连杆悬架在中高级轿车中应用日益广泛,多连杆悬架可以通过各连杆的配置以及对连接运动点的约束角度设计,使悬架在跳动时能主动调整车轮定位,设计自由度很大,完全能针对不同车型作匹配和调校。多连杆式悬架与其他类型悬架之间的差别,除了控制臂的物理特性之外,还主要表现在多连杆悬架没有可以从物理意义上定义的主销轴线,其主销轴线是以虚拟主销的形式出现,这给设计带来了很大的灵活性,因此优化的空间非常大。 本文采用湖南大学“中气计划”自主高档轿车的前悬架的结构与相关数据,应用空间运动学中刚体姿态坐标变换理论、采用Matlab软件建立了多连杆悬架的数学模型,基于瞬时旋转轴的近似数值方法确定其虚拟主销轴线。在Matlab中得到了前悬架车轮定位参数的运动学曲线。利用ADAMS/CAR软件建立了该多连杆式前悬架的多体动力学仿真模型,前轮定位参数与侧向滑移等参数的仿真曲线与数学模型的仿真曲线吻合,一致的运动学曲线相互验证了数学模型与多体动力学模型的正确性。最后在前人的基础上,在Marlab中编写了多连杆悬架的NSGA-Ⅱ遗传算法程序,结合NSGA-Ⅱ算法,对多连杆悬架跳动过程中车轮前束角、车轮外倾角和车轮侧向滑移等参数的变化进行了多目标遗传优化,获得了该悬架的三目标Pareto最优解集。在Pareto最优解集中选取一组数据,与优化前的模型作了对比分析,结果显示出:该方法对于多连杆悬架的优化设计有明显的效果,为多连杆悬架的设计提供了理论依据。 |
| 作者： | 奉铜明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 钟志华;黄江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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