车辆转向机构运动精度的可靠性稳健优化设计

在车辆转向机构设计中,考虑了可控因素和噪声因素对运动精度的影响,将可靠性优化和稳健设计方法相结合,以转向机构运动精度为目标函数建立转向机构的可靠性稳健优化数学模型.把运动精度的可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题.实例计算表明,考虑制造误差、运动副间隙等不确定因素的影响,可靠性稳健优化设计方法能有效保证转向机构的运动精度和可靠性.     

基于不确定性定位参数与转向机构稳健设计

车辆定位参数与转向机构在设计过程中,存在诸多不确定性因素,这些将影响机构性能的稳健性。基于ADAMS与i SIGHT搭建基于随机不确定性的定位参数与转向机构的稳健设计模型,采用正交试验方法得到各优化目标的主要因素及各因素之间的交叉影响关系,依据试验数据建立优化目标与设计变量之间的二阶响应面近似模型。综合考虑定位参数、转向梯形机构的尺寸误差、安装误差等随机不确定性因素,应用田口方法建立了定位参数和转向梯形机构的稳健设计模型,并通过与传统设计方法的对比验证了田口方法的稳健性。应用蒙特卡洛法保证了转向过程中转向轮转角的精度,应用可靠性优化方法保证了转向机构传动角约束的可靠性。     

柔性悬臂梁柔度6σ稳健优化设计

在柔顺机构优化中如何考虑设计变量的随机波动与外界随机载荷的不确定性干扰成为柔性机构稳健可靠性保障的关键问题。引入6σ稳健设计方法,建立了稳定性优化模型,并对以柔性悬臂梁为载体的柔顺机构进行了柔度稳健优化设计,通过与传统柔性悬臂梁柔度确定性优化结果对比表明,其柔度稳健水平达到了8σ,验证了6σ稳健优化设计具有良好的效果。     

平面连杆机构的6σ稳健优化设计

在平面连杆机构的确定性优化设计中,满足各种约束的最优解一般在约束边界附近,当设计变量产生随机波动时,最优解往往变成违反约束的不可行解,导致设计失效.运用6σ稳健优化设计理论,建立了基于容差模型的再现轨迹连杆机构的稳健优化设计数学模型,利用iSIGHT软件集成的6σ稳健优化设计模块,进行稳健优化设计.结果表明,稳健优化设...     

基于支持向量机的模糊稳健优化设计方法

在模糊稳健设计中,需要采用随机模拟方法计算模糊概率和非线性约束函数,但计算效率很低.为此,提出了一种基于支持向量机的模糊稳健设计方法.采用支持向量回归机对模糊概率进行仿真计算,采用支持向量回归机或分类机作为非线性约束函数的替代模型,显著降低了模糊稳健优化设计的机时消耗.给出了新方法的具体算法步骤,并通过模糊稳健优化设计...     

考虑不确定性的柔顺机构柔度6σ稳健优化设计

针对柔顺机构传统确定性优化设计未充分考虑设计变量的随机波动而导致其功能稳定性较差的难题,提出了结合试验设计、响应曲面法、DFSS(Design for Six Sigma)理念的稳健优化设计新方法。首先在分析柔顺机构稳健特点与随机波动现象的基础上,依据工况对设计变量进行科学选择,采用中心组合试验设计方法选取试验组合;然后通过构建的有限元模型进行数值模拟,得到试验设计各组合的响应值,从而建立柔度响应面模型来进行稳健优化;最后以柔顺板为对象进行了6σ稳健优化设计实例分析。通过与传统确定性优化设计进行对比,表明该新方法不仅增强了柔顺板柔度稳健性而且提高了优化求解效率,为增强柔顺机构在高尖端领域的抗干扰能力提供了一种新的设计思路。     

基于6σ的平面四连杆机构稳健优化设计

运用6σ的稳健优化设计理论,以连杆机构的几何参数为设计变量,以满足曲槽摇杆机构及传动角条件为约束,以再现轨迹精度最佳为目标函数,同时考虑连杆件制造精度对轨迹精度的影响,采用具有正态分布参数的蒙特卡罗法采样和多目标模拟退火算法对机构进行稳健优化设计。计算结果显示,与传统优化设计相比,该方法更符合实际情况,且当设计变量发生变异时,能有效保证机构的运动轨迹精度。     

基于响应面法炮尾炮闩6σ稳健优化设计

传统结构优化设计计算效率低,且大多不能满足稳健性设计要求.将响应面法与6盯稳健优化方法相结合,在多学科优化软件ISIGHT中对炮尾圆角进行了模型优化设计,得到了'较为稳健的设计结果.     

基于改进遗传算法的稳健可靠性优化设计

针对单目标多约束非线性优化问题的稳健可靠性优化设计,使用摄动随机有限元法进行可靠性设计,并对优化问题的目标函数和约束函数进行灵敏度分析,产生灵敏度附加项,建立稳健可靠性优化设计模型。为了提高求解效率,提出一种改进遗传算法,并应用于梁结构的稳健可靠性优化设计模型求解中,实例说明该方法的可行性与实用性。     

相容决策支持问题法及其在变幅机构稳健优化中的应用

相容决策支持问题法是一种高效的多目标优化设计方法,与设计人员的工程经验紧密相联。将该方法引入到稳健优化设计中,建立了稳健优化设计的相容决策支持问题法模型,通过求解四连杆变幅机构的稳健优化问题,验证了该方法的有效性。     

基于MATLAB多轴挂车转向机构优化设计

对组合式多轴挂车的转向机构进行分析后，建立了挂车转向系统机构的优化设计模型应用MATLAB的优化工具箱对设计模型进行了优化求解，给出了针对任意一轴线上转向机构的MATLAB优化程序一使用该优化程序对某专用车辆厂生产的多轴挂车转向机构进行了优化设计，计算结果表明本方法是正确的、实用的。     

叉车横置油缸式转向机构的设计与优化

为了解决叉车无法原地转向且转向困难等问题,结合基本的横置油缸式叉车转向机构,设计了一种新型的空间转向机构,并建立了该机构的力学模型。在虚拟样机中进行参数化设计,以转向活塞杆受力、转向误差以及转向过程中的干涉间隙为目标,利用Insight模块进行多目标优化。根据优化结果修改模型,确定最终的模型,最后进行了转弯半径测试和节能测试。结果表明：优化后的新型叉车转向机构可以实现原地转向,转向受力情况得到改善。     

基于MATLAB的断开式转向梯形机构的优化设计

以与某汽车齿轮齿条式转向器配用的转向传动机构为实例,在传统的转向系设计中引入Proe软件建立断开式式转向梯形机构的三维运动实体分析模型,并利用MATLAB中的最小二乘法进行转向梯形的优化设计。通过对比了优化前后的特性曲线,表明优化之后的转向梯形使车轮在转向时左右车轮转角更加符合理论转角关系,从而降低了轮胎磨损,提高的行车平顺性和安全性并更好的保证汽车转弯时车轮作无滑动的纯滚动运动。     

基于MATLAB优化工具箱的整体式转向梯形优化设计

针对整体式转向梯形,对其空间结构和前轮定位参数进行合理的简化。对初步选定的转向梯形参数,以外转向轮转角相对误差建立目标函数模型,利用MATLAB优化工具箱对目标函数模型进行优化。同时,MATLAB优化工具箱通过改变变量参数,即可实现不同参数的整体式转向梯形的优化设计。     

考虑轮胎侧偏特性的赛车转向几何研究

为了提高赛车轮胎侧向附着合力及转向极限侧向加速度,提出了一种考虑轮胎侧偏特性的转向几何。通过分析轮胎侧偏角的影响,确定了整车转向瞬心位置,并建立了三自由度整车模型。结合轮胎力学模型,以最大化整车轮胎侧向附着合力为目标,采用隔代映射遗传算法对考虑轮胎侧偏特性的转向几何进行求解。整车仿真和试验结果表明,相比阿克曼转向几何,考虑轮胎侧偏特性的转向几何可以更有效地增大整车轮胎的侧向附着合力,提高赛车在极限工况下的转弯性能。     

电动助力转向系统参数研究及优化设计

利用电动助力转向(Electric Power Steering,EPS)系统和二自由度整车的集成动力学模型,建立了汽车转向系统性能评价的转向路感、转向灵敏度和转向稳定性指标函数.通过频域仿真分析,研究了EPS系统结构与控制参数和转向性能指标之间的关系曲线.以转向路感和转向灵敏度有效频域能量均值为优化目标,转向稳定性为约束条件,建立了EPS系统多目标优化设计模型,并利用MATLAB遗传算法(Genetic Algorithm,GA)工具箱进行了优化设计.最后,对优化前后的系统进行了仿真对比分析.结果表明:EPS系统转向性能得到了较大提高,能够对EPS系统结构和控制参数进行匹配优化设计.     

基于MATLAB的三轮式轻质车转向机构的优化设计

根据三轮式轻质车后置转向机构的特性和Ackerman转角,推导出了该机构的运动学方程,以转向梯形的底脚θ0和转向臂长m为设计变量,建立评价优劣的目标函数f(x),在MATLAB中调用优化函数工具箱,进行优化设计.优化后,在ADAMS中建立转向机构三维模型进行动态仿真验证分析.最后,通过实践应用参赛,证明结果有效,达到优化目的.     

基于有限转动张量的转向机构分析及多岛遗传算法优化

结合有限转动张量、敏度分析和多岛遗传算法,对三轴类菱形车转向机构进行优化设计。基于有限转动张量,建立三轴类菱形车转向机构的运动学数值理论模型,并对其相关硬点作敏度分析。以敏度分析得到的结果为优化变量,以三轴类菱形车的前后轮转向同步性表征值最小为优化目标,利用多岛遗传算法对其进行优化。优化后目标值从初始的7.789°降到了1.210°,降低了三轴类菱形车在转向时的轮胎磨损。     

污水罐在线清洗车转向系统设计与研究

设计了一种污水罐在线清洗车,重点对新型污水罐在线清洗车转向系统进行优化设计。根据Ackerman转向原理,将清洗车转向系统的实际转角关系无限趋近于理论转角关系作为优化目标,运用最小二乘法对转向梯形机构进行优化,得到了整体最优解,以此作为转向系统梯形机构的初始参数,依据现场工况对转向系统重要零部件进行设计计算,建立各主要零部件的几何模型,并进行运动仿真。内外侧车轮转角曲线与理论曲线较为接近。车轮的极限转角远远大于普通车辆的极限转角,从而能够满足清洗车转向系统较高的机动性的设计要求。