微型客车操纵稳定性和平顺性分析及多目标优化

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1、万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文rfI已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文11l以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：1％．萨认心年钥吕日万方数据学位论文版权使用授权书㈣㈣㈣㈣删Y279900芝江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论

2、文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《111国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密√。学位论文作者签名：谲、移≥奄fr年占月艿日指导教师签名：泳凌洳f歹年多月多日万方数据江苏大学专业颁士学位论文摘要随着道路条件的改善以及车辆技术的提升，汽车行驶速度越来越快

3、，这就对车辆性能提出了更高的要求。操纵稳定性不仅关系到驾驶的方便程度，还对汽车的主动安全性能有很大的影响，而平顺性的好坏则直接影响乘员乘坐的舒适性。因此，改善汽车的操纵稳定性和平顺性己成为汽车设计的必然要求。本文以某企业的微型客车为研究对象，建立了其整车刚柔耦合动力学模型，将多体动力学分析与多目标优化方法相结合，分别对前悬架运动学特性和整车操纵稳定性与平顺性进行多目标优化。主要研究工作与成果如下：(1)在HyperMeshqb建立横向稳定杆、下摆臂等构件的有限元模型，利用Optistruct求解得到其模态属性，并将输出的模态中性文件(MNF)导入ADAMS

4、／carqI生成相应的柔性体模型。在ADAMS／carq-分别建立微型客车各子系统模型，用生成的柔性体替换其对应的刚体模型，完成了该微型客车刚柔耦合整车动力学模型的建立，为后续悬架与整车性能的分析奠定基础。(2)建立了前悬架仿真模型，并进行左右车轮同向跳动工况下的运动学仿真分析，研究了前轮定位参数和车轮轮距的变化特性。以多学科多目标优化工具Isight为平台，通过集成ADAMS／Car进行联合仿真，根据灵敏度分析结果将前悬架硬点当中的八个坐标值作为优化变量，采用NSGA．II遗传算法进行多目标优化，优化后，在车轮上下跳动过程中，前轮定位参数的变化量减小，前

5、轮定位更加趋于合理，车轮的横向滑移量也减小，轮胎的磨损得到有效的改善。(3)根据优化后的前悬架硬点坐标更新了整车模型，通过稳态回转试验和转向回正试验进行整车操纵稳定性分析，分别得到了两项试验的评价计分值Nw和Nh；通过随机输入行驶试验进行了整车平顺性分析，并利用Matlab对数据结果进行处理，得到了驾驶员处的总加权加速度均方根值av。最终得出了该微型客车操纵稳定性满足要求、平顺性略差的结论。(4)针对操纵稳定性与平顺性的耦合关系，提出了对Nw、Nh、av三个评价指标进行多目标优化的方案。利用Isight、Adarm／Car和Matlab进行整车操纵稳定性与

6、平顺性的联合仿真，采用最优拉丁超立方试验设计方法进行采样，并建立万方数据微型客车操纵稳定性与乎顺性分析及多目标优化了各响应的二阶响应面模型，根据决定系数R2的值进行误差分析，证明了所建立的近似模型具有较高的精度。采用NSGA-II多目标遗传算法对建立的响应面近似模型进行优化，得到了Nw、Nh、av三个评价指标的Pareto解集，并根据食业实际要求选取其中一组解作为“最优解”。最后，在Adams／Car中对优化结果进行仿真试验验证，稳态回转试验评价计分值Nw、转向回正试验评价计分值Nh分别增加了3．38％和7．48％，操纵稳定性有所提高；加权加速度均方根值a

7、v降低了21．14％，驾驶员座椅处振动明显减弱，平顺性得到大大改善。通过优化提高了操纵稳定性与平顺性，达到了预期的研究目的。关键词：微型客车，操纵稳定性，平顺性，刚柔耦合，多目标优化，响应面，Isight，Adams／CarⅡ万方数据江苏大学专业硕士学位论文ABSTRACTWiththedevelopmentofroadconditionsandvehicletechnology,thevehiclespeedbecomemoreandmorefaster,whichputforwardhigherrequirementsforthevehicleperf

8、ormance．Handlingstabilitynotonlya