第一篇：汽車模型論文：虛擬激勵法下汽車行駛平順性振動仿真分析

汽車模型論文：虛擬激勵法下汽車行駛平順性振動仿真分析

【中文摘要】隨著社會經濟發展,汽車已經成為人們日常生活中重要的交通工具之一而行駛平順性是汽車一個很重要指標,對汽車的動力性,操縱穩定性、制動性以及燃油經濟性等均有影響。為提高汽車行駛平順性,平順性振動仿真分析以其具有的優勢已成為目前一個重要研究課題。本文主要工作是基于虛擬激勵法理論對1/

4、1/2及整車模型進行行駛平順性振動仿真分析；對四種實測道路路面高程數據進行處理,并進行了道路譜分析。論文首先介紹了汽車行駛平順性振動仿真研究意義、國內外相關研究的主要內容以及虛擬激勵法在汽車行駛平順性振動仿真研究中的應用意義；接著介紹了虛擬激勵法的基本原理與特點,由虛擬激勵法構造了與1/4/車輛模型、1/2車輛模型以及整車模型相對應的虛擬路面激勵；分別給出了三種車輛模型的力學模型、數學模型以及模型主要具體參數；運用虛擬激勵法對三種汽車模型進行了振動仿真,由得到的振動響應量的功率譜密度曲線,分析了其行駛平順性。考慮到汽車模型振動響應量計算公式中有汽車行駛速度、路面不平度等級兩參量,為分析汽車行駛速度、路面等級對振動響應量的影響,假定其中一個參量固定不變,通過改變另外一個參量值,對1/2車輛模型進行仿真,然后由仿真...【英文摘要】With the development of the social and economic, the vehicles have been one of the important means of transportation in modern time.The ride comfort is a very

important indicator of the vehicles, and it can influence the performance of the vehicle’s power, handling stability,braking and fuel economy.In order to improve the vehicle’ s ride comfort, the ride comfort simulation with its advantages has become an important research topic.The ride comfort simulation and analysis of 1/4 vehicle model,1/2 veh...【關鍵詞】汽車模型 行駛平順性 振動 虛擬激勵法 功率譜密度 【英文關鍵詞】Vehicle model Ride comfort Vibration Pseudo Excitation Method PSD 【目錄】虛擬激勵法下汽車行駛平順性振動仿真分析4-6Abstract6-7

10-11

第1章 緒論10-19

摘要1.1 汽車行駛平順性研究意義究意義1111-1717-18

1.2 汽車行駛平順性振動仿真研1.3 汽車行駛平順性振動仿真研究內容1.4 基于虛擬激勵法的汽車行駛平順性振動仿真意義1.5 研究內容與主要工作

18-1919-27

第2章 虛擬激2.1 虛擬激勵法勵法基本原理與虛擬路面激勵的構造平穩激勵基本原理20-21

19-22

2.1.1平穩單點虛擬激勵法

21-22

2.2 虛擬路2.1.2平穩多點虛擬激勵法面激勵的構造22-262326-27模型27-29

2.2.1 單點虛擬路面激勵

2.3 本章小結

3.1 1/4汽車3.3 整車模型2.2.2 多點虛擬路面激勵23-26第3章 汽車振動仿真模型

27-34

3.2 1/2汽車模型29-31

31-333.4 本章小結33-34第4章 汽車振動仿真響應量計算分析34-47量功率譜密度34-37應量功率譜密度37-42應量功率譜密度42-46

4.1 1/4汽車模型系統頻率響應與振動響應4.2 1/2汽車模型系統頻率響應與振動響4.3 整車模型系統頻率響應與振動響4.4 本章小結46-47

第5章 非平穩隨機振動激勵下汽車振動仿真47-53動系統瞬態空間域頻響函數47-49的功率譜密度函數結52-53不平度53-54

5.1 車輛非平穩振

5.2 空間域下振動響應量

5.4 本章小6.1 路面6.3 路面

5.3 仿真結果49-52第6章 路面不平度數據處理53-69

6.2 路譜采集設備簡介54-55

6.3.1 路面高程數據預處理高程數據處理55-6256-606.3.2 路面高程數據平穩性檢驗60-62

6.4.1 路面高程數據幅值分析

6.4 路面高程數據分析62-6862-636.4.2 路面高程數據功率譜密度分析63-68

第7章 總結與展望69-717.2 展望70-7175-76

參考文獻

6.5 本章小結68-69容與總結69-7071-7576 致謝

7.1 研究內

附錄:攻讀碩士學位期間發表的論文

第二篇：機械振動交互式遺傳算法粗糙集汽車行駛平順性論文

基于隱式性能指標的機械振動優化設計

【摘要】近些年,優化算法已經成為研究與應用領域一種非常重要的工具,利用遺傳算法的優化原理,普通遺傳算法在解決機械振動優化設計方面的問題具有很大的優勢。遺傳算法已經廣泛的應用于機械振動優化設計中,雖然解決了一部分機械設計中遇到的問題,但是這種算法往往只能解決性能指標用顯示函數表達的優化問題。而在實際的工程中,很多系統優化問題的性能指標并不能用顯示的函數表達出來,這方面屬于隱式性能指標的優化問題,采用傳統的遺傳算法不能解決此類問題。本文主要提出了一種交互式遺傳算法優化算法,通過用戶給出適應度值參與進化過程,突破傳統遺傳算法的主要缺陷來優化解決機械振動方面的實際問題,這種優化方法能啟發式的搜索到全局最優解的較小區域,而且不會陷入局部最優解,解決了部分隱式性能指標下的機械振動優化問題。對于交互式遺傳算法人的疲勞問題,本文采用粗糙集理論的分類約簡功能解決,從而解決了隱式性能指標下的機械振動優化設計。本文根據交互式遺傳算法,開發了一套機械振動優化設計測試系統。該系統是在Visual C++ 6.0的環境下利用MFC開發工具完成的。程序采用文檔/視圖結構,將后臺的數據管理和前臺的用戶交互分離開來,極大的方便...更多還原

【Abstract】 In recent years, optimization has become an important tool for research and application.Experts have given in detail about the principle of genetic algorithm optimization and the general application of genetic algorithms applied to optimal design of the advantages of mechanical vibrations.Some articles have been using genetic algorithm to solve the plight of mechanical vibration, but traditional genetic algorithm can only solve the system optimization problem with a clear(explicit)expression....更多還原

【關鍵詞】 機械振動； 交互式遺傳算法； 粗糙集； 汽車行駛平順性；

【Key words】 Mechanical vibration； interactive genetic algorithm； rough set； vehicle ride comfort； 摘要 4-5 Abstract 5-6 第1章 緒論 10-15

1.1 課題來源和研究意義 10-11

1.2 國內外研究現狀 11-12

1.3 論文的創新點及主要研究內容 12-13

1.4 論文的內容組織形式 13-15

第2章 隱式性能指標機械振動優化方法 15-24

2.1 交互式遺傳算法的概念 15-18

2.1.1 交互式遺傳算法與傳統遺傳算法的區別 15-17

2.1.2 交互式遺傳算法的特點 17-18

2.2 交互式遺傳算法的核心問題 18-20

2.2.1 個體適應值估計 19

2.2.2 加速進化收斂 19-20

2.3 交互式遺傳算法的環境 20-22

2.3.1 交互式遺傳算法的環境 20-21

2.3.2 交互式遺傳算法環境的波動性和不一致性 21-22

2.4 開發工具及環境 22-23

2.5 本章小結 23-24

第3章 屬性相對約簡啟發式遺傳算法 24-32

3.1 基于遺傳算法的粗糙集知識抽取方法 24-26

3.2 粗糙集最小屬性集選擇 26-27

3.3 屬性集選擇的貪心算法 27

3.4 基于交互式遺傳算法的屬性相對約簡 27-31

3.5 本章小結 31-32

第4章 基于隱式性能指標的機械振動優化設計實例 32-43

4.1 汽車行駛平順性的主要指標 32-39

4.1.1平順性評價指標 33-36

4.1.2 1/3 倍頻帶分別評價法 36-38

4.1.3 總加權值評價法 38-39

4.2 汽車行駛平順性的輔助評價指標 39

4.3 汽車振動模型 39-42

4.3.1 系統的力學和數學模型 39-40

4.3.2 系統的頻率響應特性 40-41

4.3.3 系統的振動響應量的幅頻特性 41

4.3.4 系統響應量的功率譜密度 41-42

4.4 基于交互式遺傳算法的汽車平順性的優化 42

4.4.1 設計變量的確定 42

4.4.2 目標函數的建立 42

4.5 本章小結 42-43

第5章 交互式遺傳算法軟件開發與功能實現 43-62

5.1 MFC 開來發工具概述 43-44

5.2 MFC 文檔/視圖結構分析 44-46

5.3 軟件實現的總體流程 46-48

5.4 算法程序的設計與實現 48-59

5.4.1 根據實際問題進行編碼 49-50

5.4.2 設定遺傳操作的各參數 50-51

5.4.3 產生初始種群 51-52

5.4.4 遺傳操作程序設計 52-55

5.4.5 人機交互操作程序 55-56

5.4.6 進化終止條件判斷程序 56

5.4.7 世代進化過程的實現 56-57

5.4.8 在窗口中輸出每一代的結果 57-59

5.5 交互式遺傳算法的優化結果 59-61

5.6 本章小結 61-62 第6章 全文總結與展望 62-64

6.1 總結 62-63

6.2 展望 63-64 參考文獻

第三篇：基于虛擬樣機的空氣彈簧懸架轎車行駛平順性研究論文

空氣彈簧懸架系統是一種采用空氣彈簧代替螺旋彈簧的變剛度懸架系統。空氣彈簧的基本剛度特性呈現為中間段較低，兩端隨著行程的增大而逐漸增加的特點。早期空氣彈簧主要應用于載重汽車和客車上，20 世紀以來，隨著人們對汽車行駛性能要求的提高，轎車也開始逐漸應用空氣懸架系統，以改善汽車的乘坐舒適性。

本文首先結合臺架試驗得到的空氣彈簧剛度特性曲線，在多體動力學軟件 ADAMS/Car 中建立空 氣 彈 簧 懸 架 整 車 動 力 學 模 型。然 后 在ADAMS/Car Ride 中搭建汽車行駛平順性仿真實驗臺，并進行隨機路面下平順性仿真試驗。最后根據ISO2631平順性評價方法，對空氣彈簧懸架系統轎車座椅各軸向響應進行時域和頻域分析，并與相同激勵下的旋彈簧懸架汽車響應量進行對比，驗證

空氣彈簧對汽車平順性的提高。整車動力學仿真模型的建立

1.1 空氣彈簧懸架子系統建立

空氣彈簧的主體是橡膠氣囊，還包括底座、上蓋板等部件。空氣彈簧的基本剛度特性可以根據需要設計成理想的反“s”形式。在正常行車撓度范圍內空氣彈簧剛度特性接近于線性，當空氣彈簧變形量超過正常行車撓度范圍時，空氣彈簧表現出非線性。

1.2 其他子系統建立

在 ADAMS/Car Template 模塊中，建立配有通訊器的轉向系統、車身、輪胎、發動機及人-座椅模型，其中人-座椅模型由剛性球，彈性元件及阻尼元件組成。

1.3 整車動力學仿真模型的搭建

在 ADAMS/Car Standard 界面中，將各個文件的子系統與 ADAMS/Car Ride平順性實驗臺_ARIDE_FOUR_POST_TESTRIG 結合，建立空氣彈簧懸架整車動力學仿真模型，如圖 5 所示。另外，為了將空氣彈簧懸架汽車與螺旋彈簧懸架汽車平順性進行對比分析，采用相同的建模方法搭建螺旋彈簧懸架整車動力學仿真模型。汽車平順性評價方法

由于人體對不同振動頻率、不同輸入點以及不同軸向振動的敏感程度不同，因此在對汽車行駛平順性進行評價時要充分考慮這些因素的影響。根據ISO2631-1:1997(E)標準規定，汽車平順性的基本評價方法是采用加權加速度均方根值來評價振動對人體舒適和健康的影響，其頻率加權函數為。平順性仿真分析

3.1 隨機路面的建立

ADAMS/Car 中提供了基于 Sayers 數字模型的隨機路面生成器，利用該隨機路面生成器創建 B 級隨機不平路面參數文件，空間功率譜密度取 0.1，速度功率譜密度取 12，路面長度取 1 000 m，得到左右車輪路面輪廓曲線。

3.2 模型仿真與分析

根據 GB/T4970-1996 汽車平順性試驗方法，調整整車動力學模型質量、轉動慣量與質心位置，分別對車輛空載和滿載時，B 級隨機路面上以 50km/h速度直線行駛下的汽車行駛平順性進行模型仿真，得到座椅 X、Y、Z 三個方向的加速度響應時域和頻域曲線，如圖 8~19。其中模型 A 表示螺旋彈簧懸架整車動力學模型，模型 B 表示空氣彈簧懸架整車動力學模型。結 論

依據動態彎曲疲勞試驗的國家標準，通過 NXNASTRAN 軟件模擬了輪轂旋轉過程中的應力變化情況，直觀的找出了旋轉過程中輪轂受到應力最大的位置，并以此位置輪轂受到的載荷和約束為基礎進行疲勞分析，發現輪轂的最低壽命為 5×105次，輪輻輻板拐角處最容易發生疲勞破壞，所得數據為輪轂結構的改進和優化提供了依據。