多學(xué)科優(yōu)化方法在汽車(chē)底盤(pán)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車(chē)底盤(pán)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，其各組成子系統(tǒng)之間的相互作用也日益明顯，底盤(pán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及到多學(xué)科領(lǐng)域，使得底盤(pán)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)過(guò)程十分復(fù)雜。為挖掘設(shè)計(jì)潛力，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，本文以此為出發(fā)點(diǎn)，將多學(xué)科優(yōu)化技術(shù)引入到底盤(pán)設(shè)計(jì)中，分析和研究了底盤(pán)復(fù)雜系統(tǒng)的綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法，對(duì)于底盤(pán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文在對(duì)底盤(pán)設(shè)計(jì)方法和多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上，分別在底盤(pán)集成設(shè)計(jì)、電子

2、化設(shè)計(jì)及輕量化設(shè)計(jì)中展開(kāi)了多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)用研究。完成的主要研究工作和成果如下:
　　(1)分析了MDO的設(shè)計(jì)模式，求解思路以及優(yōu)化算法，定義了設(shè)計(jì)變量靈敏度耦合強(qiáng)度的方法和判定準(zhǔn)則。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了EPS/ASS/ABS系統(tǒng)的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化模型。
　　(2)搭建了ASS和EPS集成系統(tǒng)的多學(xué)科優(yōu)化模型;采用AAO優(yōu)化算法對(duì)ASS/EPS集成系統(tǒng)的機(jī)械參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，并通過(guò)優(yōu)化后的參數(shù)與優(yōu)化前的參數(shù)代入計(jì)算模

3、型作了對(duì)比分析，結(jié)果表明，經(jīng)AAO優(yōu)化后，能減少系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)之間的影響和耦合因素，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全局性能最優(yōu)設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行了裝車(chē)試驗(yàn)，結(jié)果驗(yàn)證了所建模型和優(yōu)化方法的有效性和合理性。
　　(3)建立了EPS/ASS/ABS系統(tǒng)的多學(xué)科優(yōu)化模型;采用設(shè)計(jì)變量靈敏度強(qiáng)弱評(píng)定方法，對(duì)所有變量進(jìn)行了靈敏度分析，確定以懸架系統(tǒng)的主要參數(shù)為全局變量。采用CO算法對(duì)底盤(pán)EPS/ASS/ABS系統(tǒng)進(jìn)行多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，并分別將CO優(yōu)化后的參數(shù)

4、與AAO優(yōu)化后的參數(shù)以及優(yōu)化前的參數(shù)代入計(jì)算模型作了對(duì)比分析，仿真結(jié)果表明CO優(yōu)化方法優(yōu)于AAO方法，既能使EPS/ASS/ABS系統(tǒng)整體性能最優(yōu)，同時(shí)使各子系統(tǒng)性能也最優(yōu)。
　　(4)針對(duì)輕量化設(shè)計(jì)中變量存在不確定性的因素，將可靠性理論與協(xié)同優(yōu)化方法相結(jié)合，提出一種基于可靠性的CO優(yōu)化方法，以驅(qū)動(dòng)橋?yàn)槔M(jìn)行了輕量化設(shè)計(jì)研究，并分別進(jìn)行了理論和試驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，該方法在降低質(zhì)量的同時(shí)，使設(shè)計(jì)變量對(duì)目標(biāo)函數(shù)的靈敏性降低，提高了設(shè)計(jì)