1.一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1),根據(jù)所需研究的懸架結(jié)構建立對應的車輛單輪動力學懸架模型;
步驟2),確定所研究懸架車型的基本參數(shù)以及路面輸入?yún)?shù),包括簧上質(zhì)量ms,簧下質(zhì)量mu,輪胎剛度kt,路面不平度系數(shù)G0,下截止頻率f0以及車速u;
步驟3),確定設計所需的參數(shù)變量及其范圍,包括彈簧剛度k,阻尼系數(shù)c,慣質(zhì)系數(shù)b,后面的仿真將依據(jù)此限定所優(yōu)化參數(shù)的上下限數(shù)值;
步驟4),將所選取的變量進行歸一化處理,因為懸架系統(tǒng)各元件的參數(shù)單位不同,故需要先將其無量綱化,選取一個統(tǒng)一的范圍[0,A],將懸架各元件參數(shù)進行無量綱化,再確定其精度α;無量綱化之后將參數(shù)分為了個數(shù)值,后面的仿真將依據(jù)此確定所優(yōu)化參數(shù)的精度;
步驟5),依據(jù)所優(yōu)化的目的,建立懸架系統(tǒng)的評價指標體系,包括車身加速度、懸架動行程、輪胎動載荷;
步驟6),對不同參數(shù)的懸架模型進行仿真,得到各個參數(shù)下的仿真結(jié)果;
步驟7),對結(jié)果進行對比分析,記錄最優(yōu)解;
步驟8),確定最優(yōu)解所組成的最優(yōu)解域,判斷此解域是否達到所設計目標,若滿足條件則結(jié)束優(yōu)化過程,否則轉(zhuǎn)步驟9);
步驟9),分析最優(yōu)解域的仿真結(jié)果,總結(jié)不符合設計目標的原因,采取改變參數(shù)變量范圍轉(zhuǎn)步驟3),或修改懸架系統(tǒng)的評價指標體系轉(zhuǎn)步驟5)的方法重新進行優(yōu)化設計。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,所述步驟1)中,根據(jù)懸架結(jié)構建立對應的懸架四分之一模型,列出其動力學方程為:
其中,zs為簧上質(zhì)量的位移,zu為簧下質(zhì)量的位移,zr為路面激勵的位移,zb為慣容器兩端的位移,u為慣容器所受力。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,所述步驟3)中,所需確定的參數(shù)變量可以為一個、兩個或者多個;為了直觀的得到參數(shù)解域,一般將參數(shù)限定在3個及三個以下,當參數(shù)變量較多時,可以采用靈敏度分析,先篩選出對懸架性能影響較大的三個參數(shù),對其進行優(yōu)化設計,其余參數(shù)依據(jù)經(jīng)驗值人為選取較為合理的參數(shù)即可。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,所述步驟4)中,因為懸架系統(tǒng)各元件的參數(shù)單位不同,故需要先將其無量綱化,選取一個統(tǒng)一的范圍[0,A],A=10,將懸架各元件參數(shù)進行無量綱化。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,所述步驟4)中,所確定的精度α是對不同參數(shù)選取同一α,或者根據(jù)經(jīng)驗對不同的參數(shù)選取不同的α值。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,所述步驟5)中,懸架系統(tǒng)的評價指標體系為車身加速度、懸架動行程、輪胎動載荷之中的一個單一指標,或者是對其中2個或者3個指標進行加權得到的綜合性能評價指標。
7.根據(jù)權利要求3所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,采用靈敏度系數(shù)作為懸架參數(shù)靈敏度的評價標準,計算公式如下:
Si——第i個懸架參數(shù)靈敏度;
pi——第i個懸架參數(shù)變化百分比,參數(shù)中心值;
——懸架性能評價量化值。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種車輛慣質(zhì)懸架參數(shù)優(yōu)化設計方法,其特征在于,該方法可以優(yōu)化各種結(jié)構的慣質(zhì)懸架。