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1、2007年10月农业机械学报第38卷第10期3车辆座椅悬架参数识别与优化设计周长峰孙蓓蓓陈南张晓阳孙庆鸿【摘要】建立并求解座椅系统非线性动力学微分方程,以不同车速下座椅加速度均方根值仿真与试验结果的误差平方和最小为优化目标,基于约束随机优化算法反求并优化座椅悬架系统的非线性刚度和阻尼值。参数识别结果表明,原系统刚度和阻尼值不匹配是悬架减振效果差的主要原因,参数优化结果使座椅加速度均方根值降低了50%,改善了座椅的减振性能。根据最佳刚度特性曲线,借助有限元法设计出新型非线性座椅减振弹簧。关键词:车辆座椅悬架优化参数识别+中图分类号:U463.836文献标识码:AParame
2、tersIdentificationandOptimalDesignofVehicleSeatSuspensionSystem12222ZhouChangfengSunBeibeiChenNanZhangXiaoyangSunQinghong(11ShandongJiaotongUniversity21SoutheastUniversity)AbstractThenonlineardynamicdifferentialequationofseatsuspensionsystemwasbuiltandsolvedwithRunge2Kuttamethod.Takingthe
3、minimumsumofsquareerrorsofroot2mean2squarevaluesofseataccelerationbetweensimulationandtestresultsastheobjectivefunction,thenonlinearstiffnessanddampingparametersofthesystemwereidentifiedandoptimizedwithconstraintrandomdirectmethod.Theidentifiedresultsshowedtheoriginalstiffnessanddampingpa
4、rametersoftheseatsuspensionweremismatchedandweakenedtheattenuatingvibrationabilityofthesystem.Usingtheoptimizedstiffnessanddampingparameters,theroot2mean2squarevaluesofseataccelerationwerebroughtdownby50%.Tocoincidewiththeoptimizedparameters,thenewnonlinearrubberspringwasdevelopedwithfini
5、teelementmethodaccordingtotheidealstiffnesscurveofseatsuspension.Sotheanalyticalmethodsabovehaveimportantreferencevaluetoidentifyandoptimizethedynamicparametersofothervehiclesuspensionsystems.KeywordsVehicle,Seat,Suspensionsystem,Optimization,Parameteridentification[1～2]果。国内外已在这一领域展开相关研究。
6、作者在引言座椅试验基础上,对某工程车座椅悬架的刚度、阻尼汽车座椅作为路面振动传递的最后一个环节,值进行参数识别和优化设计,并设计相应的减振座其减振性能对座椅的平顺性有重要影响,因此有必椅,以提高乘坐的舒适性。要对座椅悬架进行最优化设计,以达到最佳减振效收稿日期:2006-08-113国家自然科学基金资助项目(项目编号:50575040)周长峰山东交通学院汽车工程系讲师博士,250023济南市孙蓓蓓东南大学机械工程学院副教授,210096南京市陈南东南大学机械工程学院教授张晓阳东南大学机械工程学院博士生孙庆鸿东南大学机械工程学院教授第10期周长峰等:车辆座椅悬架参数识别与优
7、化设计25i取1、2、3、4,分别对应空载、ISOB级路面,车1参数识别速为10、20、30、40kmöh时的工况。111座椅悬架系统动力学方程的建立座椅上测点的加速度响应用龙格库塔法求解;非线性座椅悬架系统可简化为如图1所示的单由于式(7)表示的目标函数没有明确的解析表达式,自由度系统,其刚度和阻尼分别用弹簧和阻尼单元因此选用无需计算目标函数导数的约束随机方向法[3][4]代替,弹簧非线性力用三次多项式模型表示为对系统进行优化。将2种方法在Matlab中编程实3F=k11(x-u)+k12(x-u)(1)现,由于是同一编程语
