基于免疫算法的汽车悬架性能仿真和优化研究

【摘要】汽车悬架系统作为传递力和力矩的重要机构,它能够减缓冲击和衰减振动,对整车平顺性、操纵稳定性、舒适性和使用寿命等性能都有很大的影响。本文以在开发中某轿车的麦弗逊悬架为研究对象,在开发过程中发现此轿车前束变化量、主销后倾角、主销偏移距等K&C特性参数与设计目标存在一定的差距,影响整车性能、加剧轮胎磨损。为了有效解决这一问题,本文根据定位参数变化,对悬架关键结构点基于免疫算法进行优化设计。根据免疫算法理论,将悬架系统关键结构点的硬点坐标参数作为设计变量,将悬架K&C特性参数在悬架运动过程中的变化量最小作为优化目标进行多目标优化。根据悬架原理和多体动力学理论,建立麦弗逊悬架模型,对悬架系统进行性能仿真分析,并对其性能进行优化。再根据建立整车模型,对整车进行动力学仿真,分析操纵稳定性和行驶平顺性,根据优化理论对悬架系统进行设计,结果表明优化后的悬架系统兼顾了操作稳定性和行驶平顺性。通过对优化结果进行对比分析,使用免疫算法进行优化的效果优于使用传统算法。最后将优化后的样车进行K&C台架试验验证,试验结果表明悬架K&C特性参数变化量满足了设计目标范围,同时与仿真值的变化趋势一致,验证了仿真的可行性。研究结果表明,通过免疫算法对该车装配的麦弗逊悬架进行优化后,其悬架的K&C特性参数及变化范围达到了设计目标,改善了整车性能,减少了轮胎磨损,同时提高了乘坐舒适性。因此,采用免疫算法对悬架性能进行优化研究具有实际应用价值。
【作者】陈江英；
【导师】李翔晟；
【作者基本信息】中南林业科技大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】麦弗逊悬架；免疫算法；仿真；优化；操纵稳定性；平顺性；

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