为解决传统商用车平顺性优化三要素之间隐性表达式给优化带来不便的问题、分析乘员舒适性与货物安全性对悬架参数改变的响应,提出半显性优化方法。以驾驶室振动和货箱振动加速度加权均方根值为改进目标函数、悬架动行程和车轮动载荷为约束条件,调用振动仿真模型获得目标函数评价,运用均匀设计法得出约束条件与优化变量之间的关系。应用遗传算法实现商用车平顺性优化,获取最优参数匹配,并根据驾驶室与货箱振动时域图与功率谱密度图进行对比分析。结果表明优化后整车平顺性有明显改善,优化方法可行;货物安全性改变较乘员舒适性改变将近两倍,优化时考虑货箱振动十分必要。

针对传统的载货汽车动力学模型在整车平顺性仿真分析时,存在的仿真精度低、仿真效率慢等问题,应用HyperMesh软件建立柔性车架,导入到ADAMS软件中建立刚柔耦合整车动力学模型;并通过实车道路试验,验证所建立的刚柔耦合整车模型的正确性。选取驾驶室前、后悬置参数和前、后桥处的减振器特性曲线参数为设计变量,通过灵敏度分析,筛选出优化参数,以驾驶室座椅导轨处的垂向加速度有效值(RMS)为输出响应,用最小二乘法在MATLAB中拟合出响应面近似模型。利用粒子群优化算法对响应面近似模型在优化参数可行域内寻优,给出了优化结果。结果表明,载货汽车行驶平顺性得到了较明显改善。

商用车方向盘怠速抖动作为驾驶舒适性重要指标直接影响整车综合性能表现。针对目标商用车方向盘怠速抖动问题,通过整车怠速试验及转向系统模态测试确定出方向盘异常抖动原因。应用虚拟仿真技术建立整车刚柔耦合动力学模型及具有共振特征的发动机虚拟激励源;结合动力吸振器之基本原理,提出动力吸振器参数(质量、刚度及阻尼)设计思路。进一步通过仿真计算与实车试验方法对比应用动力吸振器前后方向盘抖动响应。结果表明应用动力吸振器后目标商用车方向盘抖动在共振转速范围内降低明显;吸振器参数设计有效、整车及虚拟激励模型可靠。