發(fā)布時間：2017-08-30 18:38

  本文關鍵詞：非線性油氣懸架參數(shù)優(yōu)化設計

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【摘要】：油氣懸架具有漸增的剛度特性,結構緊湊,能夠適應車輛載荷的較大變化,在越野路面提供更好的舒適性和操作穩(wěn)定性,符合礦用自卸車的懸架要求。油氣懸架具有顯著的非線性,剛度和阻尼的可設計性強,現(xiàn)有的設計和優(yōu)化方法無法發(fā)揮出油氣懸架的優(yōu)越性,因此,開展油氣懸架非線性剛度和阻尼參數(shù)的設計和優(yōu)化研究,具有重要的現(xiàn)實意義。現(xiàn)有油氣懸架非線性剛度和阻尼參數(shù)的設計和優(yōu)化,主要應用線性系統(tǒng)理論,再通過懸架部件試驗及整車試驗進行修正,周期長,費用高,難以滿足車輛快速開發(fā)的要求。應用等效線性化方法處理油氣懸架非線性剛度和阻尼,并結合多體動力學仿真技術,可以顯著提高計算結果的準確性,縮短開發(fā)周期。以某礦用自卸車油氣懸架為研究對象,完成的主要研究內容包括:首先,基于懸架二自由度模型,對油氣懸架的非線性剛度和阻尼的進行了等效線性化研究,分析等效剛度和阻尼參數(shù)變化對于平順性的影響規(guī)律,利用軟件優(yōu)化得到最佳的等效線性化剛度和阻尼系數(shù),并逆向計算出油氣懸架最優(yōu)的非線性剛度和阻尼曲線。其次,基于半車懸架模型,對前后油氣懸架的等效線性剛度和阻尼進行匹配試驗研究,分析前后懸架車身偏頻和阻尼比的匹配關系對于平順性的影響規(guī)律,利用軟件優(yōu)化得到前后懸架最優(yōu)的等效線性化剛度和阻尼系數(shù),得到了最優(yōu)的軸間偏頻比和軸間阻尼比的變化范圍,并逆向計算出前后油氣懸架最優(yōu)的非線性剛度和阻尼曲線。最后,針對礦用自卸車空滿載簧上質量變化大的實際情況,設計了同時反映兩種裝載情況下車輛平順性的綜合評價函數(shù),利用軟件優(yōu)化得到使車輛的綜合平順性達到最優(yōu)的前后油氣懸架的非線性剛度;基于整車模型的仿真結果對比證明了優(yōu)化工作的有效性。
【關鍵詞】：等效線性化 油氣懸架 多體動力學 ADAMS/Insight
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 油氣懸架技術的發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 油氣懸架的種類12-13
• 1.2.2 油氣懸架的特點13-14
• 1.2.3 油氣懸架的應用14-15
• 1.3 油氣懸架的研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國外學者對油氣懸架的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國內學者對油氣懸架的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.3 本文研究內容17-19
• 第2章 油氣彈簧非線性數(shù)學模型的等效線性化處理19-28
• 2.1 單氣室油氣彈簧結構19-20
• 2.2 單氣室油氣彈簧非線性剛度和阻尼的數(shù)學建模20-22
• 2.2.1 單氣室油氣懸架非線性彈性力建模20-21
• 2.2.2 單氣室油氣彈簧非線性阻尼力建模21-22
• 2.3 單氣室油氣懸架非線性剛度和阻尼的等效線性化處理22-26
• 2.3.1 等效線性化方法概述23
• 2.3.2 油氣懸架非線性剛度的等效線性化23-24
• 2.3.3 油氣懸架非線性阻尼的等效線性化24-25
• 2.3.4 非線性阻尼力模型的構建25-26
• 2.4 本章小結26-28
• 第3章 基于二自由度振動模型的油氣懸架等效線性化剛度阻尼的優(yōu)化28-53
• 3.1 二自由度車輛懸架建模及分析28-35
• 3.1.1 二自由度數(shù)學模型的建立及理論分析28-33
• 3.1.2 二自由度車輛懸架多體動力學建模33-35
• 3.2 隨機路面文件的編制35-38
• 3.2.1 路面不平度模型35-36
• 3.2.2 隨機不平度路面建模36-38
• 3.3 油氣懸架等效線性化剛度的優(yōu)化38-44
• 3.4 油氣懸架等效線性化阻尼的優(yōu)化44-49
• 3.5 三種阻尼模型結果對比49-52
• 3.6 本章小結52-53
• 第4章 基于半車模型的油氣懸架等效線性化剛度阻尼匹配53-84
• 4.1 基于等效線性化剛度阻尼的半車模型的建立53-59
• 4.1.1 半車線性模型數(shù)學建模與理論分析53-56
• 4.1.2 基于非線性剛度和阻尼的多體建模56-59
• 4.2 基于半車模型的油氣懸架等效線性化剛度阻尼匹配59-83
• 4.2.1 前后車身固有頻率的匹配59-70
• 4.2.2 前后車身阻尼的匹配70-83
• 4.3 本章小結83-84
• 第5章 礦用自卸車油氣懸架非線性剛度優(yōu)化設計84-96
• 5.1 模型搭建84-89
• 5.1.1 油氣懸架非線性剛度曲線的構建84-88
• 5.1.2 多體動力學建模及目標函數(shù)的構建88-89
• 5.2 仿真優(yōu)化89-93
• 5.2.1 前懸架仿真優(yōu)化結果89-91
• 5.2.2 后懸架仿真優(yōu)化結果91-93
• 5.3 結論驗證93-95
• 5.4 本章小結95-96
• 第6章 結論96-98
• 6.1 研究內容與結論96
• 6.2 研究特色96-97
• 6.3 工作展望97-98
• 參考文獻98-102
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單102-103
• 致謝103

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本文編號：760957