基于morris法的液压互联悬架关键参数灵敏度分析及优化

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1、学校代号10532学号S12021098分类号U463.4密级公开硕士学位论文基于Morris法的液压互联悬架关键参数灵敏度分析及优化学位申请人姓名黄晓婷培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称周兵副教授学科专业机械工程研究方向汽车动力学及控制论文提交日期2015年5月19日学校代号：10532学号：S12021098密级：公开湖南大学硕士学位论文基于Morris法的液压互联悬架关键参数灵敏度分析及优化学位申请人姓名：黄晓婷导师姓名及职称：周兵副教授培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年5月19日论文答辩日期：2015年5月24日答辩

2、委员会主席：龚金科教授SensitivityanalysisandoptimizationofkeyparameterofhydraulicallyinterconnectedsuspensionBasedonMorrisbyHUANGXiaotingB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinVehicleengineeringintheGraduateSchoolofHunanUn

3、iversitySupervisorAssociateprofessorZHOUBingMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品，均己在文。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担？年作者签名；曰期或月曰ｆｊｔ学位论义版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口

4、或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可、。ｔｉｌ采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１、保密□。，在年解密后适用本授权书２、不保密均／＂＂请在Ｗ上相应方框内打Ｖ（）＾＾作者签名目日期：＆）年月＾日＾导师签名；基于Morris法的液压互联悬架关键参数灵敏度分析及优化摘要本文的研究来源于国家自然科学基金项目（51275162）“车辆转向系统和互联悬架集成控制策略及智能优化方法研究”。悬架系统是车辆底盘的重要组成部分，其

5、性能与汽车的操纵稳定性和行驶平顺性有着重要的联系。因此，优化悬架系统的相关性能和提出新的悬架形式成为国内外学者的重点讨论领域。近年来，国内外学者将目光集中在互联悬架上，互联悬架[1]是指单个车轮运动导致其他车轮或者车轮组弹簧力发生变化的悬架总称。目前，投放于市场上的比较简单和常见的机械式互联悬架是连接左右车轮的横向稳定杆的悬架系统。而液压式互联悬架系统能够对各个车辆行驶模式下的刚度和阻尼进行独立配置，增加侧倾及俯仰刚度，因此液压式互联悬架有着广泛的应用前景。本文在前人研究的基础上进一步研究了液压互联悬架系统的频域响应，并基于Morris定性全局灵敏度分析的方法得到液

6、压参数对液压互联悬架垂直及侧倾响应的影响程度，最后基于遗传算法对悬架进行优化。主要内容如下：（1）建立机械系统模型及液压油管，蓄能器和阻尼阀的模型，得到液压系统的通路矩阵，通过边界条件并结合液压及机械系统的模型得到耦合系统的模型，在得到耦合模型的基础上得到系统的传递函数；（2）对耦合系统进行振动分析得到车身垂直振动、车身侧倾振动、左右轮同向振动及左右轮反向振动等四阶振动模态，建立路面对半车模型的输入谱矩阵，根据随机振动理论得到不同等级路面激励、不同车速下的系统振动频率响应；与传统悬架的振动响应进行对比得到结论，结论表明液压互联悬架与传统悬架相比能够有效的抑制侧倾振动

7、，侧倾振动的峰值下降并后移，对垂直振动的影响不大；（3）根据液压系统的建模确定灵敏度分析的设计变量和设计变量的取值范围。利用Morris灵敏度分析方法得到各个设计变量的基本因素的均值和标准差从而得到各个设计变量灵敏度分析的结论，结论表明与蓄能器连接的阻尼阀及蓄能器参数对侧倾振动的影响较大，而连接在油管上的阻尼阀的参数对垂直振动的影响比较大；（4）基于上述参数灵敏度分析，分别以侧倾振动加速度输出谱密度和垂直振动加速度输出谱密度作为目标函数进行适应度函数的设计并基于遗传算法对液压互联悬架进行优化，得到优化后液压系统参数的优化结果并对比优化前后的目标曲线；分别选取不同