基于Matalab的空气悬架参数优化设计
基于hyperworks的空气悬架支架优化设计
基于hyperworks的空气悬架支架优化设计发表时间：2017-11-04T09:03:59.127Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：侯月旺[导读] 摘要：在欧美地区，空气悬架系统在重型商用车上的使用率超过80%，在高速客车和豪华城市客车已经100%采用，而国内刚刚处于起步阶段，设计经验不足，同时空气悬架零件开发周期长、设计难度大、质量要求高，在悬架零件产品研发中，采用 CAE（计算机辅助工程）来指导零件设计，验证产品性能。
东风柳州汽车有限公司广西柳州 545005摘要：在欧美地区，空气悬架系统在重型商用车上的使用率超过80%，在高速客车和豪华城市客车已经100%采用，而国内刚刚处于起步阶段，设计经验不足，同时空气悬架零件开发周期长、设计难度大、质量要求高，在悬架零件产品研发中，采用 CAE（计算机辅助工程）来指导零件设计，验证产品性能。
随着有限元分析方法和结构优化分析在汽车工业的广泛应用，汽车仿真分析软件也得到了快速发展，hyperworks就是其中之一，该软件集成3D辅助设计、有限元分析、拓补优化、CAE仿真分析等等。
本文针对国内商用车空气悬架铸件支架设计采用hyperworks软件进行拓补优化，最终实现零部件设计的轻量化，并满足铸造工艺、工程美学等要求，为国内商用车悬架设计提供新的参考。
关键词：空气悬架；悬架设计；拓补优化；hyperworks随着人民生活水平的提高，对乘坐汽车舒适性的要求越来越高，特别是对汽车高速行驶时的平顺性和操纵稳定性的要求越来越高，随着高速公路的迅速发展，空气弹簧悬架在汽车上的应用必将得到推广。
另外随着对汽车对路面破坏机理的认识的进一步加深和政府对高速公路养护的进一步重视，也必将进一步推动空气悬架在汽车上的应用，例如交通部标准《营运客车类型划分及等级评定》明确提出高一、高二、高三级客车的悬架必须采用空气悬架，强制性国家标准《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》三轴、四轴车辆采用空气悬架，车辆总重可增加1t，《机动车运行安全技术条件》最新发布送审报批稿中明确危险品运输车辆必须采用空气悬架，因此空气悬架产品研发就显得尤为重要。
MATLAB在动力总成悬置系统优化设计的应用
ｏｔ ｚ ｉ ｛ ｐｉ ａｏ ｏ ｍ ｔ ｎｆ
ｔ ｄｔ ｃｕ ｅｔｅ ｎａｃ ｅｄｃｕｌ ｇｒ ｅａｄｈｎｅｉｐｏｅｔ Ｖ ｅ ｍ １ ｅ｛ ｈ ｒ ｉ ｏｌ ｅ ｃｖｌ ｅｈｎｅｔ ｅｏｐｉ ， ｅｃ ｍ ｒ ｅＮ Ｈ ｐ 咖ｒ ｏｅｏ ｔ ｅ ｙ ｄｆ ｉ ｙ ｈ ｎ ａ ｎ ｔ ｖ ｈ ７ ｆｈ
行２ 列元素； ） ＿ 型（ ） ｚ （ ｆ ｛ 的第 个元素；（ ＿辰 ） 一振型
（） 的第 ｋ 个元素。 在第 ｋ 个广义坐标上分配到的能量为 ：
置系统的 微分方程为： （｝ ｃ （Ｊ （ ．０ 振动 ［ ＋ ］） ［ ］ ］ ［ （＋ Ｑ｝ ｝ （
系统自由振动微分方程为： ｆ ＋Ｋ ｛ ＝０） ［ ０｝ ］Ｑ）｛ ］ Ｅ 式中： 一系统惯性矩阵； 一系统刚度矩阵；０ 一系统广义 ［ ］ ［ Ｋ］ ｛｝
向上 ， ｙ轴按右手定则确定。
［ｉ １ ｋ ０ｌ Ｋ］ ０ ＝
Ｊ ０ ｝ ０ ｋ
２１ ．２动 坐标 系 ．
、 Ｚ ｉ 个悬置的坐标 ； 。 —第 ｉ ｏ Ｌ 、 个悬置 的 动坐标 系 Ｇ — ， 原点 Ｇ位于动力总成质心 处 ， 三轴 的 式 中： Ｙ、—第 ｉ 其 轴相对 于固定坐标系的方向角； 、 —第 ｉ 个悬置的 方 向规定和定坐标 系一致 ， 坐标 系固结在动力总成上 ， 该 和动力
转 动 主刚度 ， 相应地 ， ， 为 ３ 个弹性 主轴方向的阻尼。由于其形 动力总成质 位 ｍ ｍ质量 ｍ， ｋ Ｉ ｇ ｘ 状与安装角度 的关系 ， 悬置坐标 系和广义坐标 系方 向不一致 ， 结 ７ ． ４５
ｘ
合如图 ２ 所示 ， 可得广义坐标系和悬置坐标系的关系。
加速度向量 ；ｑ） （ 一系统广义坐标 向量。
基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计
毕业设计任务下达书学院交通学院专业机械设计及其自动化学号20102814038 姓名刘昌帆现将毕业设计任务下达书发给你。
毕业设计任务下达书内容如下：一、毕业设计题目基于matlab的双横臂独立悬架优化设计二、主要内容分析车辆常见悬架的特点，在此基础上分析双横臂独立悬架的优缺点，建立悬架设计的约束函数，采用matlab进行优化设计计算，得出影响车轮转向和跳动的因素。
三、具体要求1）遵守纪律，按时到指定地点进行设计工作，如有缺勤情况按规定给予处理；2）独立完成，严禁抄袭，严禁请他人代做，保质保量按期完成论文任务；3）设计应中心突出，内容充实，数据可靠，结构紧凑，层次分明，文字流畅，字迹工整；4）毕业设计说明书以不少于10000字为宜；5）电子版和纸纸版文件一份（A4纸质）；6）设计文件格式完全符合要求。
四、主要参考文献[1] 陈家瑞.汽车构造[M].北京：人民交通出版社，1994.3.[2] 王望予. 汽车设计[M]. 北京：机械工业出版社，2000.10.[3] 双横臂独立悬架在车轮转向和跳动时的分析.[D]. 长沙：1997/4.[4] 张贤明. MATLAB语言及应用案例 [M]. 南京：东南大学出版社，2010.9.[5] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，1990.9.六、本毕业设计任务下达书于2013年12月28日发出。
毕业设计应于2014年5月30日前完成后交指导教师，由指导教师评阅后提交毕业设）答辩委员会。
七、毕业设计任务下达书一式两份，一份给学生，一份留学院存档。
指导教师：签发于2013年12月28日分管院长：签发于2013年12月28日毕业设计开题报告毕业设计结题报告毕业设计成绩评定表学院：交通学院学号：20102814038目录1 绪论 (2)1.1 引言 (2)1.2 国内外对悬架设计的研究概述 (3)1.3 本课题研究内容 (3)2 双横臂悬架与转向梯形 (4)2.1 双横臂独立悬架结构及其应用 (4)2.2 双横臂独立悬架及其转向系统 (5)2.3 本章小结 (8)3 转向梯形断开点位置模型的建立与优化 (9)3.1 转向梯形位置模型的建立 (9)3.2 转向梯形断开点模型的优化 (11)3.3 本章小结 (14)4 总结 (15)参考文献： (15)附录 (16)致谢 (21)鲁东大学本科毕业设计基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计刘昌帆（交通学院机械制造及其自动化专业 2010级机械本1003班20102814038）摘要：汽车悬架设计，传统的设计方法通常采用平面作图法，但是对悬架系统的空间布置有所忽略，优化结果很不理想。
ADAMS与MATLAB软件在汽车悬架系统优化及控制中的应用
ADAMS与MATLAB软件在汽车悬架系统优化及控制中的应用于海涛;田静姝;于海波;门玉琢;李跃伟【摘要】应用ADAMS软件对某车辆的前悬架运动学特性进行了仿真分析,揭示了运动特性参教在悬架运动过程中的变化规律,对导向机构存在的问题进行了优化计算,优化后轮距和前轮侧向滑移量都在理想的范围变动.为研究悬架对车辆行驶稳定性的影响,提出了悬架阻尼神经网络PID控制方法,对车辆实行横摆稳定性闭环控制.针对单移线和阶跃转向两种典型工况,应用MATLAB软件进行了仿真.结果表明,通过悬架阻尼来控制车辆侧偏运动,使左右车轮的载荷转移明显减小,从而能有效抑制车辆的过度转向特性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2010(000)007【总页数】3页(P82-84)【关键词】前悬架;仿真优化;阻尼;PID控制【作者】于海涛;田静姝;于海波;门玉琢;李跃伟【作者单位】哈尔滨师范大学,哈尔滨,150025;吉林大学,交通学院,长春,130022;吉林大学,交通学院,长春,130022;吉林大学,交通学院,长春,130022;吉林大学,交通学院,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】TH12;U463.3311 前言汽车悬架的主要任务是传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，缓和路面传给车身的冲击载荷，同时衰减由此引起的承载系统的振动。
悬架的运动学特性是指当车轮上下跳动时，前轮定位参数、轮距、前轮侧向滑移量等参数相应的变化规律，这一规律是由导向机构所决定的，它直接影响到汽车的使用性能，特别是操纵稳定性、舒适性、转向轻便性和轮胎的使用寿命等。
路面不平、车辆质心时变纵向惯性力和侧向惯性力将引起汽车的俯仰、侧倾、横摆及侧偏运动，从而影响到车辆的稳定性。
基于阻尼可调的悬架控制，可以做到通过改变悬架的阻尼来保证车辆的乘坐舒适性或操纵稳定性。
在分析悬架阻尼分配策略对车辆横摆稳定性影响的基础上，利用车辆横摆角速度神经网络PID 控制算法，对悬架阻尼进行控制来提高车辆转向稳特性[1]。
基于MATLAB的双横臂独立悬架优化设计
ZB min ZB ZB max
目标函数：
min
1 n
n i 1
(Ci B C0B)2
YGOCZDEXAGCAC1oG0A2AFD0GECA0GA
某汽车独立悬架相关配置参数：
采用平面作图法确定转向梯形断开点的位：
[B] [XB YB ZB ] [-125 250 -255]
选择四种不同的摆臂轴线投影角，探讨转向梯形断开 点在不同空间角度下的运动不协调误差，如下表所示：
为进一步考察断开点横坐标对运动不协调性影响时，将Y,Z方 向坐标保持不变，而改变X方向坐标，然后运行上述四种方案， 并运用matlab软件进行优化设计，结果如下图:
图 2-2 X s 关系曲线
由上图可以看出，当摆臂轴线不存在空间角度时，断开点的X 方向坐标值的改变对σ的影响很小；若摆臂轴线存在空间角度时，
转向梯形最佳断开点位置应使车轮在跳动过程中绕主销的摆动 量最小，即上图中点C至点B的空间距离在车轮跳动过程中的变化量 最小，并由此确定优化设计变量、约束条件和目标函数。
梯形断开点坐标：
[B] [XB YB ZB ]
约束条件： X Bmin X B X Bmax YB min YB YB max
2、梯形断开点位置模型的建立与优化
图2-1 双横臂独立悬架的导向机构双
图中 o 2为上摆横臂臂独立摆悬架动的导中向结心构 ， o1为下摆臂摆动中心，n 2为上摆臂摆动轴线 ，n1
为下摆臂摆动轴线，G为下摆臂球销中心，A为上摆臂球销中心，D为主销与 转向节轴线交点，E为车轮中心，F为车轮与地面交点，C为转向节臂球销中 心，B为横拉杆断开点。
基于MATLAB的双横臂独立悬架 优化设计
班级：机械本1003 学号：20102814038 学生：刘昌帆 指导教师：王保卫
(完整word版)基于Matlab的汽车主动悬架控制器设计与仿真
《现代控制理论及其应用》课程小论文基于Matlab的汽车主动悬架控制器设计与仿真学院：机械工程学院班级：ＸＸＸＸ（XX）姓名：X X X2015年6月3号河北工业大学目录1、研究背景 (3)2、仿真系统模型的建立 (4)2.1被动悬架模型的建立 (4)2.2主动悬架模型的建立 (6)3、LQG控制器设计 (7)4、仿真输出与分析 (8)4.1仿真的输出 (8)4.2仿真结果分析 (11)5、总结 (11)附录：MATLAB程序源代码 (12)（一）主动悬架车辆模型 (12)（二）被动悬架车辆模型 (14)（三）均方根函数 (15)1、研究背景汽车悬架系统由弹性元件、导向元件和减振器组成,是车身与车轴之间连接的所有组合体零件的总称,也是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切力传递装置的总称,其主要功能是使车轮与地面有很好的附着性,使车轮动载变化较小,以保证车辆有良好的安全性,缓和路面不平的冲击,使汽车行驶平顺,乘坐舒适,在车轮跳动时,使车轮定位参数变化较小,保证车辆具有良好的操纵稳定性。
(a)被动悬架系统(b)半主动悬架系统(c)主动悬架系统图1 悬架系统汽车的悬架种类从控制力学的角度大致可以分为被动悬架、半主动悬架、主动悬架3种（如图1所示）。
目前,大部分汽车使用被动悬架,这种悬架在路面不平或汽车转弯时,都会受到冲击,从而引起变形,这时弹簧起到了减缓冲击的作用,同时弹簧释放能量时,产生振动。
为了衰减这种振动,在悬架上采用了减振器,这种悬架作用是外力引起的,所以称为被动悬架。
半主动悬架由可控的阻尼及弹性元件组成,悬架的参数在一定范围内可以任意调节。
主动悬架是在控制环节中安装了能够产生上下移动力的装置,执行元件针对外力的作用产生一个力来主动控制车身的移动和车轮受到的载荷,即路面的反作用力。
随着电控技术的发展，微处理器在车辆中的应用已经日趋普遍,再加上作动器、可调减振器和变刚度弹簧等重大技术的突破,使人们更加注对主动悬架系统的研究。
基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发
基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发悬置系统优化设计及软件开发是一个重要的领域，它涉及到机械工程、控制工程、计算机科学等多个学科。
本篇文章将基于MATLAB，介绍一种悬置系统优化设计及软件开发的方法。
1. 悬置系统优化设计悬置系统是指一种涉及到悬浮力、摩擦力和质量等多个因素的机械系统。
它通常是由一个悬置系统模型和一个控制器模型组成。
悬置系统模型可以描述悬浮力、摩擦力和质量等因素对系统性能的影响，从而进行优化设计。
在悬置系统优化设计中，重要的一步是通过建立系统模型，计算系统的动态响应。
MATLAB是一种功能强大的数值计算和科学绘图软件，可以帮助我们方便地计算系统响应。
我们可以利用MATLAB中的ODE solver函数来模拟悬置系统动态响应，对系统进行优化设计。
2. 悬置系统软件开发在悬置系统软件开发中，需要设计一个稳定、高效、易于使用的软件，以实现系统的实时监测和控制。
MATLAB是开发悬置系统软件的一个优秀选择。
首先，我们可以使用MATLAB提供的GUI（图形用户界面）开发工具，创建一个用户友好的界面，以方便用户进行操作。
其次，我们可以将悬置系统模型和控制器模型集成到开发的软件中，实现实时的系统监测和控制。
3. 总结综上所述，基于MATLAB的悬置系统优化设计及软件开发方法是一种高效、易于实现的方法。
它可以帮助我们快速优化悬置系统性能，同时还可以方便地开发一个用户友好的软件，实现实时监测和控制。
对于悬置系统优化设计及软件开发工程师来说，掌握MATLAB技术是非常重要的。
4. 悬置系统优化设计算法悬置系统的优化设计可通过多种优化算法来实现，如遗传算法、粒子群算法和蚁群算法等。
这些算法都是基于数值优化和搜寻的思想，通过不断迭代优化的方式寻找最优解。
在MATLAB中，我们可以使用优化工具箱提供的函数实现悬置系统优化设计。
具体来说，我们需要定义目标函数和约束条件，然后使用优化函数求解最优解。
例如，使用fmincon函数可以实现非线性优化，使用linprog函数可以实现线性优化等。
基于MATLAB仿真的汽车悬架控制研究-车辆工程专业
基于MATLAB仿真的汽车悬架控制的研究摘要随着我国的科学及技术和社会经济的快速发展。
根据公安部和中国汽车流通协会的统计，仅2019年，中国就登记了2578万辆新车，居世界首位。
到2020年，中国汽车保有量已达2.6亿辆，并稳步增长。
这也带来了一系列的问题，其中行车安全性和乘坐的舒适性受到顾客的关注。
而在未来的社会中汽车购买的主力军会是女性，女性对汽车的舒适性是最敏感的，汽车的悬挂系统在汽车舒适性中占据主导地位。
本文主要对汽车的汽车的主动悬架系统进行建模和分析，从而让汽车的安全性、舒适性和平顺性得到明显的提高，使汽车的行驶不在受路面的影响。
通过对汽车的悬架系统的类别、组成、工作的原理和发展的程度进行了概括性的介绍，根据汽车悬架系统的发展情况，对通过数学模型的建立和仿真，探讨了汽车主动悬架系统的结构和工作原理，通过仿真的结果分析汽车主动悬架在汽车行驶期间的工作状态和在不同路况下对汽车行驶的影响。
利用Simulink模块建立整车悬架系统的仿真模型，观察不同悬架类型对汽车行驶的安全性、舒适性和平顺性的影响，根据仿真结果，得出结论，分析主动悬架系统能否发挥理论上的作用。
最后，基于Matlab/SimuLink对车辆主/被动悬架系统进行建模，并进行仿真分析。
得出的结论是，主动悬架系统可以有效地提高车辆的安全性，舒适性和舒适性。
【关键词】汽车悬架，MATLAB，Simulink，主动悬架，被动悬架Research on Automobile Suspension Control Based onMATLAB SimulationAbstractWith the rapid development of science, technology and social economy in China. According to statistics of the Ministry of public security and China Automobile Circulation Association, in 2019 alone, China registered 25.78 million new cars, ranking first in the world. By 2020, China's car ownership has reached 260 million, with a steady growth. This also brings a series of problems, among which the safety of driving and the comfort of riding are concerned by customers. In the future society, the main force of car purchase will be women. Women are the most sensitive to the comfort of cars. The suspension system of cars plays a leading role in the comfort of cars. In this paper, the active suspension system of the car ismodeled and analyzed, so that the safety, comfort and smoothness of the car can be significantly improved, so that the driving of the car is not affected by the road.This paper introduces the category, composition, working principle and development degree of the automobile suspension system. According to the development of the automobile suspension system, it discusses the structure and working principle of the automobile active suspension system through the establishment and Simulation of the mathematical model. Through the simulation results, it analyzes the working state of the automobile active suspension during the driving period and whether it is working or not The influence of the same road condition on the vehicle driving. The simulation model of the whole vehicle suspension system is established by using the Simulink module, and the influence of different suspension types on the safety, comfort and ride comfort of the vehicle is observed. According to the simulation results, the conclusion is drawn, and whether the active suspension system can play a theoretical role is analyzed.Finally, the vehicle active / passive suspension system is modeled and simulated based on MATLAB / Simulink. The conclusion is that the active suspension system can effectively improve the safety, comfort and comfort of the vehicle.1绪论1.1引言目前，驾驶员在日益复杂的道路交通环境中驾驭汽车时，由于路况的复杂性，他们需要更频繁地改变行驶方向，驾驶员和乘客越来越依赖汽车的悬挂系统，作为汽车的五大总成之一，一个好的悬挂系统将给驾驶员提供一个更稳定的控制感和安全的驾驶体验并且乘客能感受到一个更舒适的乘坐感。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。