某大型特种运输车平顺性分析及优化

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1、某大型特种运输车平顺性分析及优化郑育龙2015年12月30日中图分类号：U461.1UDC分类号：531某大型特种运输车平顺性分析及优化作者姓名郑育龙学院名称宇航学院指导教师荣吉利教授答辩委员会主席水小平教授申请学位工学硕士学科专业动力学与控制学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年12月TheAnalysisandOpitimizationofLargeSpecialFreightVehicleRideComfortCandidateName：ZhengYulongSchoolorDepartment:SchoolofAerospaceEngineeringFacu

2、ltyMentor:Prof.RongJiliChair,ThesisCommittee：Prof.ShuiXiaopingDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：DynamicsandControlDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：December，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理

3、工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要车辆的行驶平顺性是反映车辆性能的重要指标之一，车辆在行驶过程中过大的振动会导致车上乘员过度疲劳和货物不必要的破损，甚至会影响车载精密仪器的正常工作或造成仪器的损害。本文以某大型特种运输车为研究对象，该运输车上运载的是一些重要的精密仪器，为确保其上仪器不因行驶过程中的振动而遭到损坏，须对该大型特种运输车进行平顺性分析。首先，论文针对路面不平度模型进行了研究，借助MATLAB/SIMULINK仿真平台中的白噪声模块，

4、对左右轮辙路面激励进行时域建模仿真，并与实际道路功率谱进行了对比，确定了路面模型的准确性和有效性。其次，结合多自由度系统动力学建模理论，利用拉格朗日定理，以能量的观点求解得到系统的动能、势能及耗散能。建立了基于仪器-车-路耦合的19自由度振动动力学模型，推导了相应的动力学矩阵形式，利用数值仿真分析平台MATLAB/SIMULINK对整车进行了仿真，并对各参数对仪器处的振动加速度影响进行了分析。最后，为提高某大型特种运输车平顺性，结合粒子群算法，对相关参数进行了优化分析，优化结果表明，通过提高路面等级，选择适当的行车速度、适当降低仪器悬置的刚度和阻尼，能够有效的降低仪器的振动

5、加速度，提高某大型特种运输车的平顺性，表明了粒子群优化算法的可靠性。相关研究方法和结果对工程问题具有一定的指导意义和工程价值。关键词：汽车平顺性；路面不平度时域模型；仪器-车-路耦合；振动加速度；粒子群算法；IAbstractTheridingcomfortisoneoftheimportantperformancesofvehicle.Thehugevibrationcausedbyvehiclerunningcouldnotonlymakepassengersfeelingfatiguedandcargobeingunnecessarydamaged,butalsoaf

6、fectthevehicle-mountfacility’sproperfunctioning.Thisdissertationtakesthelargespecialfreightvehiclewhichcarriesimportantfacilityasresearchtarget.Toavoidthefacilitybeingdamagedwhilethelargespecialfreightvehicleisrunning,itisnecessarytoanalyzeridecomfort.Firstly,inthisdissertation,roadroughne

7、ssmodelwasstudied.ATwo-ruttimedomainincentivemodelofrandomroadwasconstructedbyusingawhitenoise-basedmodelinMATLAB/SIMULINK.Afterthat,thisdissertationverifiedthecorrectnessandeffectivenessofthemodelthroughsimulation.Then,fromthepointofviewofenergy,combiningwith