[发明专利]一种商用车驾驶室悬置布置优化方法

说明书

本发明公开了一种商用车驾驶室悬置布置优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1）建立优化目标函数、确定优化变量与约束条件；2）建立优化输入状态变量与输出状态变量；3）建立商用车平顺性计算Simulink模型；4）将目标函数、优化变量与平顺性计算Simulink模型关联；5）应用粒子群算法实现商用车驾驶室悬置布置优化，输出最优结果。这种方法具有良好的可行性与适用性，可缩短商用车开发周期与成本，针对不同商用车车型仅需要重新生成后缀为acf、adm、m的文件，通用性好。

技术领域

本发明涉及商用车技术领域，具体是一种商用车驾驶室悬置布置优化方法。

背景技术

随着社会经济发展，商用车的使用量逐年增加，其平顺性已经成为车辆技术水平的重要评价标准，使用者也对商用车的汽车平顺性也提出更高要求。驾驶室悬置布置位置与角度对商用车平顺性具有重要的影响，但目前各大商用车生产商在整车开发中都通过试验对平顺性进行优化，如更换悬置、改变悬置位置与角度等方法，仅通过少量试验不一定能改善平顺性，试验具有盲目性，造成平顺性优化周期长、成本高。

大多数商用车生产商与高校科研单位对平顺性优化时，多用多体动力学软件ADAMS或利用数学软件MATLAB的进行优化，二者各有优缺点，多体动力学软件ADAMS优点是能建立较为准确的仿真模型，如可建立柔性元件，充分考虑柔性元件对商用车平顺性的影响，缺点是仿真计算时间长，且通过其内置的优化模块进行优化结果并不准确，不能实现智能优化；数学软件MATLAB优点是能利用微分方程等数学公式进行建模计算，仿真计算时间短，强大的函数库与编程功能便于智能优化实现，缺点是难以考虑结构柔性、非线性以及细节结构等因素对平顺性的影响。充分利用二者的优点可应用智能算法快速求得目标商用车基于平顺性的悬置布置优化结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种商用车驾驶室悬置布置优化方法。这种方法具有良好的可行性与适用性，可缩短商用车开发周期与成本，针对不同商用车车型仅需要重新生成后缀为acf、adm、m的文件，通用性好。

实现本发明目的的技术方案是：

一种商用车驾驶室悬置布置优化方法，包括如下步骤：

1)建立优化目标函数、确定优化变量与约束条件：在数学软件MATLAB中根据目标商用车驾驶室悬置布置优化的目的建立优化目标函数f(X)、优化变量X以及约束条件，其中，驾驶室左前悬置、右前悬置、左后悬置、右后悬置在驾驶室坐标系的YOZ平面上与Y轴形成的夹角以及悬置质心与XOZ平面的直线距离为优化变量X，其过程为：

(1)建立优化目标函数：假设，总座椅振动加速度频率加权均方根值为a_w0，则a_w0如公式(1)所示：

式中，a_wx、a_wy、a_wz分别为座椅x、y、z轴向加速度频率加权均方根值，采用公式(2)计算：

式中，G_a(f)为对座椅面各向加速度时域历程a_t进行频谱分析得到的功率谱密度函数；w(f)为频率加权函数，分别如公式(3)、(4)、(5)所示：

x轴为公式(3)：

y轴为公式(4)：

z轴为公式(5)：

(2)确定优化变量X：优化变量X如公式(6)所示：