基于车辆平顺性的悬架参数优化张春花.pdfVIP

Vol10　No10　Ap r20 10 第 10卷 　第 10期 　20 10年 4 月 科 　学 　技 　术 　与 　工 　程 　 (2010) Science Technology and Engineering 　20 10　SciTechEngng 基于车辆平顺性的悬架参数优化 张春花 (华南理工大学广州汽车学院 ,广州 510800) 摘 　要 　为了改善汽车行驶的舒适性 , 以某轿车为研究对象 , 以 1/4车辆模型为例 ,建立了系统的动力学模型 ,并采用主要 目 标函数法对车辆悬架参数进行优化 。仿真结果表明 ,优化后的车身垂直方向加速度均方根值减小了 60% ,汽车乘坐舒适性得 到了显著的改善 。通过仿真分析比较 ,证明采用此方法进行悬架参数优化对车辆平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果 。 关键词 　悬架 　　仿真 　　优化 　　舒适性 中图法分类号 　U46 1. 4; 　　　　文献标志码 　A 　　随着社会的发展和科技的进步 ,人们对汽车的 当 f 0 = 0. 1 H z, U0 = 20 m / s时, 常用路面不平度 行驶平顺性和操纵稳定性等汽车的使用性能的要 的仿真曲线如图 1所示 。 求也逐年提高 。 悬架是现代汽车重要组成 , 它对汽车 的平顺 性 、操纵稳定性 、通用性及汽车寿命等多种使用性 能有很大影响 。由于成本等原因 , 目前绝大多数汽 车采用的仍为被动悬架 。对于被动悬架来说 ,其刚 度和阻尼参数一旦确定就无法更改 ,而汽车行驶工 况的复杂性 ,便决定了汽车悬架刚度和阻尼参数进 行优化设计的重要性 。 1　路面不平度的时域模拟 目前产生随机路面不平度时间轮廓通常有两 图 1　A 级路面不平度仿真曲线 种方法 ,即由一白噪声通过一积分器产生或由一 白 噪声通过一成形滤波器产生 ,采用第二种方法生成 路面随机输入 ,即采用滤波 白噪声作为路面输入模 2　汽车模型的建立 型 ,即: π π ω( ) ( ) 汽车是一个复杂的振动系统 ,应根据所分析的 q= - 2 f q + 2 G U t 1 0 0 0 ( ) 问题进行简化 。当车辆在路面上行驶时 ,在路面不 式 1 中: q:路面位移; G :路面不平度系数; U :车 0 0 ω( ) 平度和发动机的共同激励下产生振动 。1) 一般地 , 辆前进速度; t :均值为零的高斯白噪声; f 0 :下截 止频率 。 路面不平激励主要集 中在低频 区 [在常用车速 ( 10 ～30) m / s时 , 路面统计分析得频率在 0. 0 11 20 10 年 1月 13 日收到 m - 1 n 2. 83 m - 1范围时 ,可以保证时间频率范围 ( ) 作者简介 :张春花 1982— ,湖南人 ,助教 ,研究生 ,研究方向:车辆 f = (0. 33 ～28. 3) Hz ] ,对于研究悬架性能主要研究 工程 。 在 30 H z 以下的振动 ,因此 ,在建立车辆系统的简化