基于负刚度结构的驾驶室座椅悬架系统设计与评价（英文）

为了改善驾驶室座椅的隔振性能,提出了基于负刚度结构的工程机械驾驶室座椅悬架系统优化模型.通过设计座椅负刚度悬架结构(NSS),建立了负刚度非线性动力学方程,基于MATLAB对悬架系统的不同参数及其对动刚度的影响进行了分析,得到悬架系统最为理想的配置参数范围;同时提出了NSS优化模型,采用不同方法对振动传递特性进行了仿真分析.研究结果表明:优化后的座椅悬架系统的位移幅值与加速度幅值均明显减小,座椅垂直振动方向的四次功率振动剂量值与加权加速度均方根值分别下降了86%和87%,座椅有效振幅传递率和悬架系统振动传递率均下降,传递给驾驶员的振动的峰值频率均不在容易引起人体不适的关键频率值附近.这表明座椅悬架系统的设计对驾驶员受振后的身体健康状况没有任何影响,NSS悬架系统具有良好的隔振性能,提高了驾驶员的乘坐舒适度.     

基于遗传算法的汽车悬架参数多目标优化

以1/4车辆模型为研究对象,建立了以悬架刚度和阻尼为设计变量,以车身加速度和车轮动变形两者最小为目标函数的多目标优化问题,在路面不平度输入的条件下,运用遗传算法和并列选择方法对问题进行求解。最后对比了优化前后悬架的性能指标(车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移),车身加速度优化后比优化前的均方根值降低了约44%,轮胎动位移优化后比优化前的均方根值降低了约11%,对比结果表明通过本文方法实现的悬架最优化设计对改善车辆的乘坐舒适性及稳定性是有效的。     

基于负刚度结构的驾驶室座椅悬架系统设计与评价

为了改善驾驶室座椅的隔振性能,提出了基于负刚度结构的工程机械驾驶室座椅悬架系统优化模型.通过设计座椅负刚度悬架结构(NSS),建立了负刚度非线性动力学方程,基于MATLAB对悬架系统的不同参数及其对动刚度的影响进行了分析,得到悬架系统最为理想的配置参数范围;同时提出了NSS优化模型,采用不同方法对振动传递特性进行了仿真...     

基于遗传算法的悬架参数最优化设计

以车辆悬架系统为研究对象,建立了1/4车辆模型。在路面不平度和发动机惯性力及其转矩两种输入同时存在的条件下,运用遗传算法对悬架参数进行了优化设计。最后对比了优化前后悬架的性能指标(车身加速度、悬架动挠度、车轮动变形),车身加速度改进后(0.94249 m/s2)比改进前(1.52236m/s2)的均方根值降低了约38%,对比结果表明通过本文方法实现的悬架最优化设计对改善车辆的乘坐舒适性及平顺性是有效的。     

基于QZSS和座椅半自动悬架的振动压路机平顺性提升（英文）

为了提高振动压路机的平顺性,提出了一种座椅悬架的半主动悬架(SAS)和准零刚度结构(QZSS)的组合.建立了3-D振动压路机的动力学模型,在弹塑性土壤各种工作条件下,对座椅的SAS和QZSS进行仿真与性能分析.将驾驶员座椅的加权加速度均方根值(a_ws)和功率谱密度加速度(PSD)作为目标函数,进行了试验研究,以验证模型的准确性.研究结果表明,与座椅的被动悬架相比,座椅的SAS显著提高了振动压路机的平顺性,而座椅被动悬架中添加QZSS比座椅的SAS更能提高平顺性.特别是QZSS添加在座椅SAS中,驾驶员座椅的a_ws和最大PSD值相比座椅的被动悬架分别降低了75.7%和74.3%.因此,将QZSS添加在座椅SAS中,可以进一步提高振动压路机的平顺性.     

汽车半主动空气悬架在软与硬路面下机器学习中的应用（英文）

为提高车辆半主动空气悬架在不同路面下的平顺性和控制性能,以驾驶员座椅和车辆俯仰角的加权加速度均方根值为控制目标,提出了一种基于模糊最优控制和车辆实际模型的机器学习方法.研究结果表明：车辆在72 km/h以上高速行驶时,软路面对车辆的平顺性有明显影响.基于机器学习,软路面工况下采用模糊控制的座椅和车辆俯仰角的加权加速度均方根值分别降低了30.20%和19.95%,而硬路面工况下无控制策略的座椅加速度和俯仰角加速度的加权加速度均方根值分别降低了34.36%和21.66%.这说明不同仿真条件下,该方法均能提高车辆的行驶平顺性.此外,为提高机器学习的效率,需要对其学习数据进行不断更新,以适应车辆的各种运行工况.     

汽车悬架隔振性能与混沌特征关系的实验分析

根据汽车隔振基本原理,提出了悬架振动的混沌描述问题.采用汽车制动悬架隔振效率实验台获取了实验汽车前、后悬架的振动曲线,计算了系统参数如一阶固有频率和阻尼比,并计算了混沌参数如最小嵌入相空间维数和关联维,获得了汽车悬架的隔振性能、混沌参数与系统参数三者之间的对应关系.研究结果表明:对于吉普车型,可采用最小嵌入相空间维数Mmin评价前悬架隔振性能的变化,Mmin值越小,隔振性能趋差,对应于前悬架的刚度和阻尼值越小;对于不同车型,可采用关联维D2区分吉普车型或轿车型的悬架,吉普车型的D2值高于轿车型.     

频段内汽车悬架时滞反馈控制参数优化

对有限频段内汽车悬架系统的时滞反馈控制参数优化问题进行研究。首先,建立时滞加速度反馈控制下 1/4 汽车悬架系统力学模型,推导出车身和车轮加速度幅值的解析表达式;其次,通过对系统稳定性分析,得到关于反馈增益系数和时滞的稳定性分区图,以数值计算验证稳定性分析的正确性;最后,在有限频段内以最大车身加速度变化的百分比为优化目标,以反馈增益系数和时滞为优化参数,利用粒子群优化算法获得有限频段内最优反馈增益系数和时滞。实验结果表明,与被动汽车悬架系统相比较,最优时滞反馈控制下汽车悬架系统的隔振性能获得了明显提高,在最优时滞反馈控制参数取值下,有限频段内车身加速度幅值至少降低37.27%。     

基于七自由度整车模型的汽车振动特性分析

本文建立了独立悬架汽车整车七自由度动力学模型,推导了振动微分方程,运用数值仿真的手段研究了汽车悬架阻尼系数、刚度等设计参数对汽车振动特性的影响规律。结果表明,在共振区域附近,相对较大的刚度,会导致汽车的乘适性下降,但在共振区以外的高频区,刚度对汽车振动幅值的影响并不大;后桥悬挂阻尼对汽车振动幅值的影响较前桥强烈,适当增大后桥悬挂的阻尼有利于振动幅值的降低。     

基于模糊神经PID控制的汽车主动悬架平顺性分析与测试

路面的激励作用会使车辆在行驶过程中产生颠簸和振动,严重影响汽车行驶平顺性和乘坐舒适性。建立了1/4汽车主动悬架数学模型,提出一种基于模糊神经网络的控制策略。该方法利用了模糊控制鲁棒性强和神经网络控制收敛速度快的特点,对系统参数进行实时在线调整;同时,以悬架动行程、车轮动载荷以及车身垂直加速度为衡量指标进行仿真分析和测试研究。结果表明,所提出的控制策略可以有效减小汽车在行驶中因路面激励作用而产生的振动,大幅改善了车辆操纵稳定性、汽车行驶平顺性及乘坐舒适性,鲁棒性强,有一定可借鉴意义。     

汽车磁流变半主动悬架的模糊控制

为带有磁流变液智能阻尼器的半主动汽车悬架系统设计了一种模糊控制器：将半主动悬架相对位移的误差及误差变化率作为模糊控制器的输入,阻尼力作为其输出,利用磁流变液智能阻尼器的阻尼力随电流变化的特性使车身的振动降到最小。仿真实验给出了最优被动悬架和模糊控制智能半主动悬架在随机路面激励情况下的响应曲线,结果表明,磁流变半主动悬架系统采用模糊控制效果较理想,其车身垂直加速度等参数变化幅度也有所降低。     

斜齿轮副结构参数灵敏度分析

以机械传动系统中的斜齿轮啮合为研究对象,在考虑时变刚度、齿侧间隙和啮合误差的情况下,建立了十自由度斜齿轮非线性振动数学模型。以斜齿轮结构参数作为灵敏度分析参数,采用数值分析方法分别研究了斜齿轮系统振动加速度均方根值对齿轮质量、支撑刚度和支撑阻尼的灵敏度。结果表明:主、被动轮横向（y向）振动对各参数敏感度较低,横向振动（x向）与被动轮扭转振动对质量参数、刚度参数、阻尼参数较为敏感,被动轮扭转振动受到阻尼的影响很大,灵敏度在扭转振动固有频率处变化较大。     

基于遗传算法的汽车主动悬架最优PID控制与仿真

本文以车辆主动悬架系统为研究对象,建立了1/4车辆模型,在此基础上建立simulink模型,并设计了PID控制器,然后运用遗传算法对相关参数进行了优化设计,实现了主动悬架的最优PID控制.最后对比了主、被动悬架的性能指标(车身加速度、悬架动挠度、车轮动位移),结果表明通过本文方法实现的最优PID控制器对于改善车辆的行驶平顺性和稳定性是有效的.     

振动压路机驾驶室半主动液阻隔振系统的优化fuzzy-PID控制性能分析（英文）

为了分析振动压路机驾驶室液阻隔振的优化fuzzy-PID控制的性能,基于Matlab/Simulink软件建立了振动压路机与变形土壤地面相互作用的非线性动力学模型.以驾驶员座椅垂向和驾驶室的俯仰角的加权加速度均方根RMS值为目标函数.对不同工作工况下半主动液阻隔振的优化fuzzy-PID控制进行了仿真与性能分析.研究结果表明,不同土壤地面变形对驾驶员乘坐舒适性与驾驶室俯仰角均有明显影响.特别地,车辆以8～12 km/h范围内的速度行驶在变形非常差的Grenville土壤上.此外,在不同工况下对振动压路机驾驶室半主动液阻隔振的优化fuzzy-PID控制,驾驶员乘坐舒适性与驾驶室俯仰角均有明显提高,特别是车辆以6～7 km/h范围内的速度行驶.     

基于人机学的舒适性学生座椅研究

为适应工作学习向人性化、舒适化方向发展,以人机学为基础,结合坐姿下静态舒适性的生理学机理,对学生座椅人机系统进行了分析.重点从舒适对学生座椅的要求,座椅的材质与结构参数,座椅设计几何参数值分析,坐姿尺寸与身高的比例关系四个方面进行学生座椅的设计分析.最后提出适合学生生理尺寸及学习特点的座椅结构参数.     

基于分数阶模型的电动汽车悬架灵敏度分析与参数优化

为了优化被动分数阶电动汽车悬架的参数,引入车身振动加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷和电机垂直加速度这4个平顺性指标,建立含分数阶被动控制悬架系统的三自由度1/4电动汽车非线性模型.利用蒙特卡洛(Monte Carlo)算法对悬架参数的不确定性进行仿真及灵敏度分析,并选取灵敏度高的参数,采用改进的粒子群优化(particl...     

基于边界摩擦的碟簧隔振器力学性能(英文)

为研究边界摩擦对碟簧隔振器力学性能的影响,基于能量守恒定律推导了在考虑边界摩擦时碟簧隔振器的载荷位移迟滞曲线公式.通过有限元分析与静载试验验证了该公式的正确性.在此基础上研究了边界摩擦对碟簧隔振器承载能力的影响,并通过动载试验研究了边界摩擦对碟簧隔振器的动态性能的影响.试验结果表明:边界摩擦可提供较大的阻尼,使得碟簧隔振器具有良好的阻尼特性,其阻尼比可达0.23;隔振器的耗能、动刚度和阻尼特性对加载幅值更为敏感,而对加载频率敏感度较小.该研究成果对碟簧隔振器设计具有重要的指导意义.     

基于ADAMS的某客车动力总成悬置隔振性能分析

随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高,如何有效地隔离发动机的振动向车架/车身传递成为汽车设计的一个重要问题.本文以某客车为研究对象,通过使用ADAMS软件对动力总成悬置系统六自由度的振动力学模型进行建立仿真模型.然后对动力总成悬置隔振系统的仿真计算,得到了在不同工况下动力总成质心处的各种运动响应曲线,以及各个悬置点支承处的动反力曲线.接着,分析悬置系统的固有特性,比较了隔振性能.最后与优化方案隔振率的差别得到了阐述.     

悬挂式结构座椅乘坐舒适性仿真研究

利用PRO/E软件,对一种新悬挂式结构座椅进行建模.并用ADAMS软件对座椅的垂向振动特性进行仿真分析,提出该座椅进行结构参数化设计的具体方法.仿真结果证明悬挂式结构座椅具有频率稳定、舒适性好和适于步兵战车安装等特点.     

VDS-A01客车前空气悬架参数计算

以VDS-A01客车前空气悬架为研究对象,充分考虑了其他系统和外界条件对悬架计算结果精度的影响,计算了前空气悬架的刚度、固有频率和侧倾刚度,计算结果与实验结果相对偏差在3％以内,计算结果满足设计要求.该参数计算方法对客车空气悬架开发与设计具有良好的借鉴意义.