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路面性能對(duì)車(chē)輛懸架參數(shù)優(yōu)化的影響

懸架設(shè)計(jì)受到多種因素的影響，其中，影響較大的是汽車(chē)的行駛動(dòng)力學(xué)性能、操縱性能和耐久性能。在全球汽車(chē)業(yè)中，通常用自定義或者調(diào)整懸架參數(shù)的方法來(lái)使汽車(chē)滿(mǎn)足不同的客戶(hù)群要求、適應(yīng)不同的駕駛環(huán)境?？紤]到路面特性和加載條件的市場(chǎng)差異，對(duì)汽車(chē)行駛平順性的優(yōu)化進(jìn)行了量化評(píng)估。使用隨機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)了懸架優(yōu)化的計(jì)算效率方法。選擇一小型車(chē)輛作為研究對(duì)象，主要的懸架優(yōu)化參數(shù)為彈簧剛度、阻尼和垂直輪胎剛度；路面為平穩(wěn)隨機(jī)狀態(tài)；使用了標(biāo)準(zhǔn)的二次函數(shù)，包括車(chē)身垂直加速度、輪胎負(fù)荷變化和輪胎動(dòng)撓度等。利用所獲得的平順性度量的隨機(jī)性，使進(jìn)一步擴(kuò)大懸架的工作空間成為可能。平順性度量所用的加權(quán)參數(shù)與給定的美國(guó)市場(chǎng)條件相匹配，為懸架參數(shù)的重新調(diào)整直接提供了趨勢(shì)和方向。研究表明，有效載荷的增加和不同行駛速度對(duì)懸架參數(shù)調(diào)整過(guò)程的影響。未來(lái)持久性和操縱性的集成研究結(jié)果顯示，一個(gè)有效的優(yōu)化工具可以用來(lái)支持更多的有關(guān)仿真和跟蹤測(cè)試方面的研究工作，縮短懸架參數(shù)的調(diào)整和設(shè)計(jì)周期。

本文所用的方法能夠反映懸架平順性?xún)?yōu)化的主要趨勢(shì)。該方法計(jì)算效率高，避免了運(yùn)行大量參數(shù)的仿真程序。雖然該方法僅限于線(xiàn)性輪胎模型和平穩(wěn)隨機(jī)路面，但其能夠代表主要的趨勢(shì)，并能夠用客觀(guān)方式來(lái)代替目前的主觀(guān)方法。給出了一種分析方法，在目標(biāo)市場(chǎng)和路面使用趨勢(shì)的路面數(shù)據(jù)可用的前提下，該方法能夠?yàn)槠?chē)懸架參數(shù)的調(diào)整提供一個(gè)自然起點(diǎn)。此外，在汽車(chē)的概念階段作為車(chē)輛的市場(chǎng)目標(biāo)，這種方法的敏感性分析會(huì)根據(jù)市場(chǎng)需求給出一定的彈簧剛度范圍、輪胎剛度范圍和阻尼比范圍。這對(duì)保證高水平的底盤(pán)剛度和汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)的初始設(shè)置是有幫助的。

Bhaskar Chaturvedi et al. SAE 2012-01-0521.

編譯：楊昆