基于多学科设计优化的悬架互换研究.pdf

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1、汽车工程2016年(第38卷)第6期AutomotiveEngineering2016(v01．38)No．6基于多学科设计优化的悬架互换研究王或，闫瑞雷，黄向东(广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广州511434)2016117[摘要]针对底盘平台前双叉臂悬架和麦弗逊悬架互换的问题，为兼顾具有耦合效应的静力学、运动学和动力学性能3个关键设计要素，根据多学科设计优化理论将其优化问题分解为一个系统级优化问题和3个关键设计要素优化问题，同时进行不同性能的并行设计，满足两种悬架结构在相同空间约束

2、的前提下，实现各自性能目标。通过试验设计构建3个关键设计要素的Kri舀ng模型，进行优化。结果表明，该方法较好地平衡了底盘静力学、运动学和动力学性能，具有较强的工程实用性。关键词：多学科设计优化；静力学；运动学；动力学；悬架互换AResearchonSuspensionExchangeBasedonMultidisciplinaryDesignOptimizationWangYu，YanRnilei＆Hu粕gXi粕gdong甜CEn舀聊e打增，G眦n舻硒¨511434[Abstract]Aimi

3、ngattheproblemofexchangebetweenf而ntdoublewishbonesuspensionandMacphersonsuspension，forconcurrentlyconsideringthreekeydes培nfactors，i．e．statics，kinematicsanddynamicsperf0珊一anceshavingcouplingeffbctseachother，theiroptimizationproblemsaredividedintoasyst

4、emleveloptimizationproblemandthreekeydesignfactoroptimizationproblemsbasedonmultidisciplinarydesignoptimization(MD0)theory．WithparalleldesignspmceededconcuITently，onthepremiseofmeetingthesamespatialconstraintsfbrbothsuspensionstⅢctures，eachrealizesit

5、sownped’omanceobjective．TheKrigingmodelsforthreekeydes唔nfactorsareconstlllctedbythedesignofexperimentwithoptimizationsped'onned．TheresultsshowthatthemethodproposedachieVesbetterbalanceamongchassispeIf0瑚ancesofstatics，kinematicsanddynamicswithstI．onge

6、ngineeringpracticality．Keywords：multidisciplinaryH

7、J吾deSignoptimization；statics；l【inematics；dynamics；sllspensionexchange产品系列化、零部件通用化和产品设计标准化是现代汽车设计的基本要求。车型平台化结合系统集成与模块化技术，将车型平台分为车身、动力和底盘等模块，有利于降低设计和零部件成本，缩短开发周期。目前车身、动力等模块化技术比较成熟，而在底盘设计中更多的是同一悬架型式模块化，

8、不同悬架型式可互换的底盘模块化技术尚不成熟。具体到底盘硬点设计优化方面，国内外很多学者都对底盘硬点进行了优化¨。o，但只是针对K&c(kinematics&compliance)性能单一设计要素的优化，未能从底盘空间布置和零部件强度等学科综合考虑，只有将多学科的设计综合在一起进行协同优化，才能获得底盘的最佳性能。多学科设计优化(multidisciplinarydes唔noptimi—zation，MD0)是一种通过充分利用和探索系统中相互作用的协同机制来设计复杂系统和子系统的方法论，获得系统的

9、整体最优解。国外大型汽车公司早已把多学科设计优化应用于车身结构设计∞。J，而国内在汽车设计领域，如车身轻量化领域旧J，也开展原稿收到日期为2015年5月25日，修改稿收到日期为2015年8月5日。王或，等：基于多学科设计优化的悬架互换研究·739-了一些MD0研究，因此在汽车底盘设计领域开展MD0研究也非常必要。本文中对底盘的设计领域主要涵盖3个关键设计要素，分别是车辆动力学、运动学和静力学性能，建立了评价底盘性能的系统模型和涉及上述3个关键设计要素的数学模型，利用多学科协同优化方法对底盘硬点和