怎么优化路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度??   中山路灯车出租

     怎么优化路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度??   中山路灯车出租, 路灯车出租, 中山路灯车租赁 随机不平度路面建模,  在MATLAB中编写随机不平度路面的生成程序，所构造的路面为D级路面，车速为30km/h。生成路面激励的时域模型，空间域模型。通过验证构造路面模型的位移功率谱密度，来检验生成路面模型的有效性。将上述生成的路面不平度数值编写成ADAMS可读入的格式文件后，即可作为激励施加到1/4车辆模型中。仿真后得到非线性刚度非线性阻尼条件下簧上质量的加速度时域结果以及经快速傅里叶变换后得到的频域上的结果。与MATLAB中理论计算得出的结果对比，除了变刚度带来的峰值频率偏差较大外，其余结果偏差均在10%左右，故证明了模型的可靠性。

    结果偏差簧上质量垂向加速度均方根值22.97m/s23.236m/s8.2%,  第一峰值频率1.59Hz1.29Hz23.3%, 第二峰值频率10.13Hz11.89Hz14.8%, 悬架动挠度均方根值30.1mm42mm14%, 轮胎动载荷均方根值222.6kN254.5kN8.09%.   根据第二章中推导出的油气悬架等效线性刚度的表达式，结合路灯车单气室油气悬架的结构参数，计算得到该油气悬架的等效线性刚度为6005N/mm。将所建立的1/4车辆模型中弹簧的非线性刚度替换为等效线性化后的刚度值，并进行仿真计算，将结果与非线性模型仿真结果对比，验证了等效线性化处理的有效性，将油气悬架非线性刚度作等效线性化处理后，所得到的簧上质量加速度的时域和频域图形，与处理前的重合度很高。将两种条件下仿真的各项结果统计，并计算对弹簧进行统计线性化处理后得到结果偏差，结果表明，簧上质量加速度、悬架动挠度、车轮动载荷的偏差在10%左右，证明了统计线性化研究方法的有效性。

     针对路灯车单气室油气悬架的等效非线性刚度进行设计优化：以路灯车单气室油气悬架等效线性刚度为设计变量，以簧上质量加速度均方根值为设计目标，以悬架动挠度和车轮动载荷为约束条件。  等效线性化刚度优化算法基于上述算法，在ADAMS/Insight中对模型进行优化计算，得到各个统计量随路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度的变化曲线， 车轮动载荷均方根值随油气弹簧等效刚度的增加而增加，当等效刚度相对较小时（等效刚度在1500N/mm以下范围内），车轮动载荷随弹簧等效刚度增加而变化相对较为平缓，在该区域存在动载荷的最小值；当油气弹簧等效线性刚度相对较大时（等效刚度在1500N/mm以上时），车轮动载荷均方根值会随着油气弹簧等效线性刚度的增加而显著增加，所以在这一范围内对刚度值进行优化会产生显著的效果。还可以得出，现有的等效线性刚度6000N/mm条件下车轮动载荷超过了安全阈值，会使轮胎脱离地面的概率增大，车轮动载荷曲线与阈值曲线的交点所对应的路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度为4800N/mm，所以为了使悬架刚度满足车辆行驶安全性的要求，路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度应不大于4800N/mm。 悬架动挠度均方根值随油气弹簧等效刚度的增加而减小。当等效刚度相对较小时（如图等效刚度在1500N/mm以下范围内），悬架动挠度随弹簧等效刚度减小而迅速增大，变化明显，在这一范围内对刚度值进行优化时要注意使悬架动挠度不要超过限定值；当油气弹簧等效线性刚度相对较大时（等效刚度在1500N/mm以上时），悬架动挠度均方根值会随着油气弹簧等效线性刚度的增加而呈减小的趋势，但变化的绝对值很小（图中变化了7mm），故可以认为在这一刚度范围内，油气悬架等效线性刚度对于悬架动挠度的改变几乎不起作用。 油气悬架动挠度曲线和阈值曲线交点处所对应的路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度为600N/mm，所以，为减小悬架的击穿概率，避免对车辆平顺性产生不利的影响，优化后的油气悬架等效线性化刚度数值不应小于600N/mm。 反映了车身垂向加速度均方根值与路灯车单气室油气悬架等效线性刚度的变化关系，由于这里使用的是二自由度模型，仅能计算出车身垂向加速度响应，故此处仅将车身垂直加速度作为平顺性的评价指标，后面章节将讨论考虑车身俯仰条件下的平顺性优化问题。 悬架动挠度均方根值随油气弹簧等效刚度的增加而减小。当等效刚度相对较小时（等效刚度在1500N/mm以下范围内），车身加速度均方根值随弹簧等效刚度增加而缓慢增大，变化的绝对数值较小（变化了20.3m/s），在这一范围内，刚度值的优化对于车身平顺性的改善作用有限；当油气弹簧等效线性刚度相对较大时（等效刚度在1500N/mm以上时），悬架动挠度均方根值会随着油气弹簧等效线性刚度的增加而显著增加，故在这一刚度范围内，对油气悬架等效线性刚度的优化对于车辆平顺性的改善起到显著作用。同时给出了国标GB/T7031-2005中规定的车身加权加速度均方根值与人体主观感受的关系曲线，可见在油气弹簧初始等效刚度6000N/mm的条件下，人会感觉极不舒服。 车身垂直加速度曲线与人体感觉极不舒适的加速度阈值曲线的交点，所对应的等效线性刚度数值为2839N/mm，故为了改善车身平顺性，延缓驾驶员疲劳，应保证路灯车单气室油气悬架等效线性化刚度的数值在2839N/mm以下。通过上面的仿真和分析，可以得出以下结论：较软的弹簧会显著改善车身的平顺性，而相比较之下，其对轮胎动载荷和悬架动挠度的影响相对较小。

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   综合考虑上面三个方面的影响，将本次模型中的路灯车单气室油气悬架等效刚度的优化范围确定为33600N/mm~2839N/mm。ADAMS/Insight采用的是基于近似模型的优化方法：在ADAMS/Insight中对模型进行优化计算时，本文首先针对之前试验设计的计算结果进行响应面拟合，得到原模型的近似三次多项式模型，并以此进行优化。ADAMS/Insight会根据拟合结果计算四个统计指标来判断拟合得好坏，其中：模型拟合度评价统计动载荷动挠度加速度R210.9  （1）R2是指回归模型的平方和与原始数据平方和之比，介于0-1之间，越大越好，通常好的拟合大于0.9。

    （2）R2adj通常比R2小，如果R2很高，而R2adj很低，表明模型中有些项是多余的，应当去掉。如果R2adj的值为1，表明拟合得非常好。

    （3）P表明拟合表达式中的项是否有用。P越小，说明拟合表达式中的有用项越多。

   （4）R/V表明模型的计算值与原始数据点之间的关系。越大越好，大于10表明模型的预测结果很好，低于4，表明模型的预测结果完全不可信。由表3.4可以看出，模型的拟合度较好，保证了优化结果的可信度。利用Insight的优化工具优化后的等效线性化刚度结果为903N/mm。现将优化后的近似模型计算结果与原始模型仿真结果作对比。

     上述对比结果表明，利用近似模型进行优化后得到的结果与原模型的仿真结果的误差较小，故可以认为利用Insight对于该模型的仿真结果是有效的，至此完成了对路灯车单气室油气悬架等效线性刚度的优化过程。根据第二章中的公式可以反推出静平衡位置处油气弹簧的等效气柱高，并进一步构造出油气弹簧非线性刚度曲线，优化后的曲线比原始曲线要平缓。至此，完成了对非线性油气悬架刚度的优化工作。http://www.guangzhoushengjiangchechuzu.com/

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