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原文传递商用车驾驶室悬置系统优化设计研究

论文题名：	商用车驾驶室悬置系统优化设计研究
关键词：	全浮式驾驶室;多刚体动力学;商用车;优化设计;悬置隔振系统;汽车工程;随机振动理论
摘要：	本文首先论述了国内外汽车振动研究的概况，分析了汽车振动研究的发展趋势，探讨了国内对计及汽车驾驶室悬置系统的整车平顺性的研究水平，得出了针对商用车二级悬置隔振系统的研究，特别是对悬置系统参数选择、悬置系统与主悬架系统性能参数匹配等对整车平顺性影响的研究目前尚为少见的结论，继而提出了运用多刚体动力学理论和现代设计方法对商用车二级悬置隔振系统进行分析和优化，以达到改善整车平顺性的目的。随后结合企业需求和课题研究需要，选择运用多刚体动力学理论对车辆系统进行简化建模，并结合随机振动理论和车辆振动评价的相关标准建立了整车振动分析的评价标准模型。在此基础上分析了某商用车的驾驶室悬置系统和底盘主悬架系统的结构特点，建立了可用于同结构不同参数以及相似结构车辆分析的整车参数化虚拟样机模型。并针对不带限位系统的驾驶室悬置结构，分析了其柔性限位原理，研究了线性螺旋弹簧可构成非线性悬置特性的问题。结合实车结构参数对整车虚拟样机模型进行了模态分析和响应分析。通过模态分析，得到了整车系统的模态频率和模态振型；通过力学响应分析，得到了整车系统响应的频响函数曲线和振动各观测点的加速度PSD曲线。为对响应结果根据评价标准模型进行综合评价，提出了在ADAMS中对仿真结果进行滤波网络加权的实现方法。所提出的方法简单、便捷，无需编程，也不用与其它数值计算软件进行数据交换，直接在仿真软件后处理中就可进行。根据企业要求，建立了针对驾驶室悬置系统参数优化和驾驶室悬置系统与主悬架系统整体参数优化的数学模型，分别针对驾驶室悬置系统参数和驾驶室悬置系统与主悬架系统整体参数进行了优化设计。优化结果显示，仅对驾驶室悬置系统参数进行优化时优化效果不明显，对驾驶室悬置系统与主悬架系统整体参数进行优化时优化效果更为显著。由于ADAMS软件自身的限制，只能对线性参数进行优化，所得的优化结果也为线性参数值，更为重要的是，单一激励下的优化结果并不适用于其他激励。因此，为得到最终一组在所有激励下均为最优的优化方案，本文提出了在线性优化后继续对线性优化结果进行非线性化的思想。以线性参数的优化结果为参考，所得到的悬置系统和主悬架系统参数的非线性化匹配方案在各种激励下比线性匹配方案综合评价效果更好，进一步提高了设计效果。本文的研究不仅为企业设计人员进行全浮式驾驶室商用车平顺性研究与设计提供了参考和依据，解决了企业的实际问题，同时对全浮式驾驶室商用车平顺性的研究在车辆建模、结果评价和优化设计等各方面提供了新的思路和可行的具体路线，为同类研究提供了良好的借鉴。
作者：	李鹏飞
专业：	车辆工程
导师：	马力
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文