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(jīng)濟(jì)發(fā)展,汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪兄匾慕煌üぞ咧欢旭偲巾樞允瞧囈粋€很重要指標(biāo),對汽車的動力性,操縱穩(wěn)定性、制動性以及燃油經(jīng)濟(jì)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(yōu)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(jìn)行行駛平順性振動仿真分析；對四種實(shí)測道路路面高程數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并進(jìn)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(nèi)外相關(guān)研究的主要內(nèi)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(yīng)用意義；接著介紹了虛擬激勵法的基本原理與特點(diǎn),由虛擬激勵法構(gòu)造了與1/4/車輛模型、1/2車輛模型以及整車模型相對應(yīng)的虛擬路面激勵；分別給出了三種車輛模型的力學(xué)模型、數(shù)學(xué)模型以及模型主要具體參數(shù)；運(yùn)用虛擬激勵法對三種汽車模型進(jìn)行了振動仿真,由得到的振動響應(yīng)量的功率譜密度曲線,分析了其行駛平順性?？紤]到汽車模型振動響應(yīng)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(yīng)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(jìn)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(guān)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(guān)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(nèi)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(nèi)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(gòu)造平穩(wěn)激勵基本原理20-21

19-22

2.1.1平穩(wěn)單點(diǎn)虛擬激勵法

21-22

2.2 虛擬路2.1.2平穩(wěn)多點(diǎn)虛擬激勵法面激勵的構(gòu)造22-262326-27模型27-29

2.2.1 單點(diǎn)虛擬路面激勵

2.3 本章小結(jié)

3.1 1/4汽車3.3 整車模型2.2.2 多點(diǎn)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(jié)33-34第4章 汽車振動仿真響應(yīng)量計算分析34-47量功率譜密度34-37應(yīng)量功率譜密度37-42應(yīng)量功率譜密度42-46

4.1 1/4汽車模型系統(tǒng)頻率響應(yīng)與振動響應(yīng)4.2 1/2汽車模型系統(tǒng)頻率響應(yīng)與振動響4.3 整車模型系統(tǒng)頻率響應(yīng)與振動響4.4 本章小結(jié)46-47

第5章 非平穩(wěn)隨機(jī)振動激勵下汽車振動仿真47-53動系統(tǒng)瞬態(tài)空間域頻響函數(shù)47-49的功率譜密度函數(shù)結(jié)52-53不平度53-54

5.1 車輛非平穩(wěn)振

5.2 空間域下振動響應(yīng)量

5.4 本章小6.1 路面6.3 路面

5.3 仿真結(jié)果49-52第6章 路面不平度數(shù)據(jù)處理53-69

6.2 路譜采集設(shè)備簡介54-55

6.3.1 路面高程數(shù)據(jù)預(yù)處理高程數(shù)據(jù)處理55-6256-606.3.2 路面高程數(shù)據(jù)平穩(wěn)性檢驗60-62

6.4.1 路面高程數(shù)據(jù)幅值分析

6.4 路面高程數(shù)據(jù)分析62-6862-636.4.2 路面高程數(shù)據(jù)功率譜密度分析63-68

第7章 總結(jié)與展望69-717.2 展望70-7175-76

參考文獻(xiàn)

6.5 本章小結(jié)68-69容與總結(jié)69-7071-7576 致謝

7.1 研究內(nèi)

附錄:攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文

第二篇：機(jī)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(biāo)的機(jī)械振動優(yōu)化設(shè)計

【摘要】近些年,優(yōu)化算法已經(jīng)成為研究與應(yīng)用領(lǐng)域一種非常重要的工具,利用遺傳算法的優(yōu)化原理,普通遺傳算法在解決機(jī)械振動優(yōu)化設(shè)計方面的問題具有很大的優(yōu)勢。遺傳算法已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于機(jī)械振動優(yōu)化設(shè)計中,雖然解決了一部分機(jī)械設(shè)計中遇到的問題,但是這種算法往往只能解決性能指標(biāo)用顯示函數(shù)表達(dá)的優(yōu)化問題。而在實(shí)際的工程中,很多系統(tǒng)優(yōu)化問題的性能指標(biāo)并不能用顯示的函數(shù)表達(dá)出來,這方面屬于隱式性能指標(biāo)的優(yōu)化問題,采用傳統(tǒng)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(yōu)化算法,通過用戶給出適應(yīng)度值參與進(jìn)化過程,突破傳統(tǒng)遺傳算法的主要缺陷來優(yōu)化解決機(jī)械振動方面的實(shí)際問題,這種優(yōu)化方法能啟發(fā)式的搜索到全局最優(yōu)解的較小區(qū)域,而且不會陷入局部最優(yōu)解,解決了部分隱式性能指標(biāo)下的機(jī)械振動優(yōu)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(biāo)下的機(jī)械振動優(yōu)化設(shè)計。本文根據(jù)交互式遺傳算法,開發(fā)了一套機(jī)械振動優(yōu)化設(shè)計測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在Visual C++ 6.0的環(huán)境下利用MFC開發(fā)工具完成的。程序采用文檔/視圖結(jié)構(gòu),將后臺的數(shù)據(jù)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(guān)鍵詞】 機(jī)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(nèi)外研究現(xiàn)狀 11-12

1.3 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及主要研究內(nèi)容 12-13

1.4 論文的內(nèi)容組織形式 13-15

第2章 隱式性能指標(biāo)機(jī)械振動優(yōu)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(tǒng)遺傳算法的區(qū)別 15-17

2.1.2 交互式遺傳算法的特點(diǎn) 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(yīng)值估計 19

2.2.2 加速進(jìn)化收斂 19-20

2.3 交互式遺傳算法的環(huán)境 20-22

2.3.1 交互式遺傳算法的環(huán)境 20-21

2.3.2 交互式遺傳算法環(huán)境的波動性和不一致性 21-22

2.4 開發(fā)工具及環(huán)境 22-23

2.5 本章小結(jié) 23-24

第3章 屬性相對約簡啟發(fā)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(jié) 31-32

第4章 基于隱式性能指標(biāo)的機(jī)械振動優(yōu)化設(shè)計實(shí)例 32-43

4.1 汽車行駛平順性的主要指標(biāo) 32-39

4.1.1平順性評價指標(biāo) 33-36

4.1.2 1/3 倍頻帶分別評價法 36-38

4.1.3 總加權(quán)值評價法 38-39

4.2 汽車行駛平順性的輔助評價指標(biāo) 39

4.3 汽車振動模型 39-42

4.3.1 系統(tǒng)的力學(xué)和數(shù)學(xué)模型 39-40

4.3.2 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性 40-41

4.3.3 系統(tǒng)的振動響應(yīng)量的幅頻特性 41

4.3.4 系統(tǒng)響應(yīng)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(yōu)化 42

4.4.1 設(shè)計變量的確定 42

4.4.2 目標(biāo)函數(shù)的建立 42

4.5 本章小結(jié) 42-43

第5章 交互式遺傳算法軟件開發(fā)與功能實(shí)現(xiàn) 43-62

5.1 MFC 開來發(fā)工具概述 43-44

5.2 MFC 文檔/視圖結(jié)構(gòu)分析 44-46

5.3 軟件實(shí)現(xiàn)的總體流程 46-48

5.4 算法程序的設(shè)計與實(shí)現(xiàn) 48-59

5.4.1 根據(jù)實(shí)際問題進(jìn)行編碼 49-50

5.4.2 設(shè)定遺傳操作的各參數(shù) 50-51

5.4.3 產(chǎn)生初始種群 51-52

5.4.4 遺傳操作程序設(shè)計 52-55

5.4.5 人機(jī)交互操作程序 55-56

5.4.6 進(jìn)化終止條件判斷程序 56

5.4.7 世代進(jìn)化過程的實(shí)現(xiàn) 56-57

5.4.8 在窗口中輸出每一代的結(jié)果 57-59

5.5 交互式遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果 59-61

5.6 本章小結(jié) 61-62 第6章 全文總結(jié)與展望 62-64

6.1 總結(jié) 62-63

6.2 展望 63-64 參考文獻(xiàn)

第三篇：基于虛擬樣機(jī)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(tǒng)是一種采用空氣彈簧代替螺旋彈簧的變剛度懸架系統(tǒng)?？諝鈴椈傻幕緞偠忍匦猿尸F(xiàn)為中間段較低，兩端隨著行程的增大而逐漸增加的特點(diǎn)。早期空氣彈簧主要應(yīng)用于載重汽車和客車上，20 世紀(jì)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(yīng)用空氣懸架系統(tǒng)，以改善汽車的乘坐舒適性。

本文首先結(jié)合臺架試驗得到的空氣彈簧剛度特性曲線，在多體動力學(xué)軟件 ADAMS/Car 中建立空 氣 彈 簧 懸 架 整 車 動 力 學(xué) 模 型。然 后 在ADAMS/Car Ride 中搭建汽車行駛平順性仿真實(shí)驗臺，并進(jìn)行隨機(jī)路面下平順性仿真試驗。最后根據(jù)ISO2631平順性評價方法，對空氣彈簧懸架系統(tǒng)轎車座椅各軸向響應(yīng)進(jìn)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(yīng)量進(jìn)行對比，驗證

空氣彈簧對汽車平順性的提高。整車動力學(xué)仿真模型的建立

1.1 空氣彈簧懸架子系統(tǒng)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?？諝鈴椈傻幕緞偠忍匦钥梢愿鶕?jù)需要設(shè)計成理想的反“s”形式。在正常行車撓度范圍內(nèi)空氣彈簧剛度特性接近于線性，當(dāng)空氣彈簧變形量超過正常行車撓度范圍時，空氣彈簧表現(xiàn)出非線性。

1.2 其他子系統(tǒng)建立

在 ADAMS/Car Template 模塊中，建立配有通訊器的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、車身、輪胎、發(fā)動機(jī)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(xué)仿真模型的搭建

在 ADAMS/Car Standard 界面中，將各個文件的子系統(tǒng)與 ADAMS/Car Ride平順性實(shí)驗臺_ARIDE_FOUR_POST_TESTRIG 結(jié)合，建立空氣彈簧懸架整車動力學(xué)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(jìn)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(xué)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(diǎn)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(jìn)行評價時要充分考慮這些因素的影響。根據(jù)ISO2631-1:1997(E)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，汽車平順性的基本評價方法是采用加權(quán)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(quán)函數(shù)為。平順性仿真分析

3.1 隨機(jī)路面的建立

ADAMS/Car 中提供了基于 Sayers 數(shù)字模型的隨機(jī)路面生成器，利用該隨機(jī)路面生成器創(chuàng)建 B 級隨機(jī)不平路面參數(shù)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(jù) GB/T4970-1996 汽車平順性試驗方法，調(diào)整整車動力學(xué)模型質(zhì)量、轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)心位置，分別對車輛空載和滿載時，B 級隨機(jī)路面上以 50km/h速度直線行駛下的汽車行駛平順性進(jìn)行模型仿真，得到座椅 X、Y、Z 三個方向的加速度響應(yīng)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(xué)模型，模型 B 表示空氣彈簧懸架整車動力學(xué)模型。結(jié) 論

依據(jù)動態(tài)彎曲疲勞試驗的國家標(biāo)準(zhǔn)，通過 NXNASTRAN 軟件模擬了輪轂旋轉(zhuǎn)過程中的應(yīng)力變化情況，直觀的找出了旋轉(zhuǎn)過程中輪轂受到應(yīng)力最大的位置，并以此位置輪轂受到的載荷和約束為基礎(chǔ)進(jìn)行疲勞分析，發(fā)現(xiàn)輪轂的最低壽命為 5×105次，輪輻輻板拐角處最容易發(fā)生疲勞破壞，所得數(shù)據(jù)為輪轂結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和優(yōu)化提供了依據(jù)。