基于多种近似模型的校车悬架优化设计

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1、学校代号10532学号S12021035分类号U463.3密级公开硕士学位论文基于多种近似模型的校车悬架优化设计学位申请人姓名程超培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称干年妃助理教授学科专业机械工程研究方向汽车底盘设计论文提交日期2015年5月19日学校代号：10532学号：S12021035密级：公开湖南大学硕士学位论文基于多种近似模型的校车悬架优化设计学位申请人姓名：程超导师姓名及职称：干年妃助理教授培养单位：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05月19日论文答辩日期：2015年

2、05月24日答辩委员会主席：龚金科教授Theoptimaldesignofsuspensionforaschoolbusbasedonmulti-approximationmodelbyCHENGChaoB.E.(LudongUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinVehicleEngineeringintheGraduateSchoolofHu

3、nanUniversitySupervisorAssistantProfessorGANNianfeiMay,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Ｗ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。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中ｙｘ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。作者签名：日期：＞＾＿＾年ｒ月日７学位论文版权使用授权书本学位论文

4、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Ｗ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、不保密因＾＂＂请在Ｗ上相应方框内打Ｖ（）；庇ｒ月日作者签名：日期导师签名：Ｂ期：ｙ解手月曰身如户基于多种近似模型的校车悬架优化设计摘要操纵稳定性是评判车辆操控特

5、性的重要指标，车辆行驶过程中的安全很大程度上取决于该性能。悬架系统是车桥与车架之间最主要的连接系统，它直接决定着整车的操纵性能，而悬架运动性能的优劣则取决于各硬点的空间位置。从提高车辆操纵稳定性的设计角度出发，应确保悬架系统的各定位参数均处于合理的设计范围，因此需要对其进行优化。本文以某款校车的前双横臂扭杆弹簧独立悬架为对象开展研究工作，利用多目标粒子群算法对其进行优化设计，主要工作内容如下：（1）针对现有车型轮胎磨损严重和行驶稳定性欠佳的问题开展理论研究，分析并探究导致以上现象的根本原因，为接下来的悬架优化设

6、计工作提供理论指导；（2）为提高车辆的操纵性能、减小轮胎的磨损，对悬架系统的各定位参数进行合理的优化。首先，选取对车辆操稳性能具有决定作用的定位参数作为优化目标，本文共选取三个目标函数，分别为前束角、前轮外倾角和轮距随轮跳的变化，然后对各目标进行灵敏度分析，选取对以上目标贡献最大的参数作为悬架优化的设计变量，利用克里金、二次多项式响应面模型等多种近似模型构建技术构造目标函数表达式并对比各近似模型的拟合精度，最后利用多目标粒子群算法对高精度近似模型进行优化，从而获得满足性能要求的关键硬点的空间位置，使车辆的操稳性

7、能得以提升；（3）根据车辆总布置的需求，双横臂扭杆弹簧独立悬架的扭杆可以上置、下置或设计成双联扭杆的形式以满足大吨位独立悬架的需求。扭杆的不同安装方式决定了悬架线刚度的计算方式不尽相同，且对车辆行驶过程中悬架定位参数变化的影响也会产生差异。本部分内容主要研究了基于扭杆安装方式的悬架线刚度计算以及不同扭杆安装方式对应的悬架形式在车辆行驶过程中各定位参数曲线随车轮跳动的对比分析。将本文所述方法应用于生产实践，成功地解决了悬架设计中的诸多问题，为设计中国专用校车的悬架提供了可选的技术手段和方法。将汽车设计基础理论与悬

8、架优化设计工程实践紧密结合来满足生产需求有较高的理论研究价值和重大的实践意义。关键词：校车；操纵稳定性；轮胎磨损；双横臂扭杆弹簧独立悬架；近似模型；优化设计II硕士学位论文AbstractHandlingstabilityisregardedasthemainindexthatusedtoevaluatehandlingperformanceofvehicle,whichdetermi