车辆主动悬架与电动助力转向系统协同优化

将主动悬架和电动助力转向系统的集成设计问题纳入多学科设计优化框架,实现多目标协同优化。建立了带有LQG控制器的主动悬架模型和电动助力转向模型,充分挖掘其耦合关系,对相关系统参数进行集成化处理并构建协同优化计算模型。基于多学科设计优化的思想,将复杂的集成设计问题转化为一个两级优化问题,让子系统分别承担各自学科的优化任务,同时通过系统级约束来协调子系统间的不一致性。优化结果表明,集成系统性能指标均有所提高,不仅行驶平顺性指标得到较好改善,而且低速转向更轻便,主动悬架作动器作用力也显著降低。     

连续体结构拓扑优化改进的敏度修正方法研究

为了消除拓扑优化中的棋盘格现象,在对常用敏度过滤方法的研究基础上,提出了一种新型敏度修正方法来解决数值不稳定性的问题。该方法通过设置中心单元过滤权重对拓扑优化结果进行控制。利用经典的柔度最小化数值算例研究了新型敏度修正方法对拓扑优化结果的影响,数值分析结果表明,该方法能达到消除棋盘格、网格依赖性现象以及避免边界过度磨平的目的。     

汽车半主动空气悬架参数自调整模糊控制

建立两自由度1/4车辆半主动空气悬架的非线性动力学模型，提出一种基于参数自调整的模糊控制系统结构的模型，并以C级路面为随机输入，对空气悬架系统进行了仿真分析。研究结果表明：该控制方法能够使车身垂直振动加速度、悬架动挠度和车轮动载荷得到较大的衰减，提高了汽车的操纵稳定性能和平顺性能。     

基于罚函数的解析目标分流法计算特性分析

为了在复杂产品早期开发阶段更好的使用解析目标分流法(ATC),分析了基于不同罚函数的ATC方法的计算特性.给出了ATC方法的一般公式,比较了3种ATC方法的优缺点,以常用的几何规划算例为例,研究了初值、初始罚参数、收敛准则等因素对计算精度和计算花费的影响.计算结果表明,ATC是一种稳定性好、计算效率高的多学科设计优化(MDO)方法,并且基于增广拉格拉日函数的ATC方法的总体性能比其它两种方法要好一些.     

动力总成悬置系统的可靠设计

针对悬置刚度的制造误差等不确定因素对系统性能的影响，提出了一种适用于动力总成悬置系统的可靠设计流程，并将其用于某悬置系统的可靠设计。分析了悬置系统在不同设计状态下的可靠度变化，通过对确定设计结果的分析指出了提高系统可靠度的必要性，提出了一种用于悬置系统可靠设计的规划—筛选—决策3步设计流程。以某动力总成悬置系统为例，采用所提出的可靠设计流程完成了系统的可靠设计。结果表明，制定合理的决策标准有助于筛选出能普遍提高系统可靠度的设计方案，甚至能够在可行域中找到在多个不确定性水平下均能保持稳定可靠的区域，而这正是可靠设计的理想结果，也反映了所提出的可靠设计流程是有效的。     

基于新的MDO方法的整车抗撞性设计及优化

多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)方法能够有效解决大规模复杂工程系统的设计问题,为了更好地处理经常遇到的准可分MDO问题,提出了一种基于罚函数的两级交替优化方法(Two-level alternating optimization method based on penaltyfunction,PAO)。PAO基于分解协调策略,首先将准可分MDO问题分解为一个系统级问题和多个子系统级问题,然后通过交替求解达到子系统间的一致性。首次使用PAO方法对整车抗撞性进行设计优化,计算结果验证了该方法的有效。     

基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计

为了使汽车在前期概念设计阶段的乘员安全保护性能得到很好的控制和优化,通过引入座椅拉拽安全法规对车身座椅固定点强度性能进行了分析。以某乘用车白车身结构为研究对象,基于座椅拉拽工况对车身强度进行评估及优化设计,并最终进行实车台架验证。优化后的车身结构未发生焊点及钣金开裂,表明基于座椅拉拽安全性能的车身结构强度分析具有很好的可靠性和适用性。     

车用吸能部件吸能特性的改进

为了改进汽车上吸能部件的吸能特性,提高汽车正面抗撞性,对常用的圆形截面和矩形截面吸能部件的变形模式和轴向压皱刚度的特性进行了研究;利用拓扑优化的方法,从调整吸能部件轴向压皱刚度观点出发,建立拓扑优化模型进行优化分析。在上述研究的基础上,提出一种新型的碰撞吸能部件,该吸能部件侧壁上沿轴向方向布置了中凹凹槽。有限元分析结果表明:在不增加部件质量、不占用更大空间的条件下,该新型吸能部件具有良好的变形模式,在变形吸能的过程中能够提供较为平稳的轴向反作用力;与圆形截面和矩形截面吸能部件相比,新吸能部件吸收冲击能量的能力显著提高。     

改进雷达图评价方法在汽车综合性能评价中的应用

运用雷达图综合评价方法对汽车综合性能进行了定性和定量评价分析。选择汽车动力性、经济性、安全性、操纵稳定性、舒适性等评价指标,建立了合理的性能指标评价体系。对4款轿车评价指标进行标准化处理,以消除量纲和量纲单位的影响。利用具有评价结果唯一性的改进雷达图综合评价方法对4款轿车的综合性能进行了评价,并利用层次分析法分析了各个...