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文檔簡介
1、本研究圍繞實現山地自行車后懸架系統(tǒng)優(yōu)化設計的三個要素,建立了人-車系統(tǒng)模型,制定了反映后懸架性能的評價指標,探討了實現山地車后懸架優(yōu)化設計的有效方法。主要內容如下: ⑴較為全面地分析了山地自行車后懸架主要類型,將其歸納為單鉸搖臂結構、搖臂驅動式四桿機構和連桿驅動式四桿機構三類,并以后懸架的力比曲線為核心,研究和比較了不同后懸架的特性,得出連桿驅動式后懸架具有較小剛度的結論。通過分析找出了影響后懸架系統(tǒng)性能的設計參數,并以這些參數
2、為設計變量,以實際結構空間限制為約束條件,以設定的力比曲線為優(yōu)化目標,通過典型實例優(yōu)化了后懸架系統(tǒng)設計參數。 ⑵借鑒國際標準ISO2631-1中人體承受全身振動時舒適性評價方法,建立了山地車騎行者受振模型,并給出了振動舒適性評價指標?;谠撛u價指標,進行了山地車車架系統(tǒng)振動實驗,并分析了不同減振器在不同頻率激勵條件下的振動特性,得出了在一定頻率范圍內彈簧減振器具有與液壓和氣壓減振器相同的效果。 ⑶以山地車車架系統(tǒng)模型為基
3、礎,建立了將騎行者視為五剛體、考慮四桿機構后懸架的人-山地車系統(tǒng)多剛體動力學模型,并在ADAMS軟件中實現了仿真建模。通過仿真實驗獲得數據樣本,采用回歸分析和神經網絡方法分別建立了后懸架設計變量與優(yōu)化目標之間關系的數學模型。應用該數學模型預測振動舒適性與采用多剛體動力學模型計算結果基本吻合,驗證了該模型的正確性。在此基礎上,以振動舒適性為優(yōu)化目標,以減振器剛度和機構桿長為設計變量,以實際結構空間限制為約束條件,采用遺傳算法優(yōu)化了典型樣車
4、后懸架系統(tǒng)的設計參數。優(yōu)化結果表明:在一定條件下,采用人-車系統(tǒng)多剛體動力學模型優(yōu)化的參數優(yōu)于基于力比曲線優(yōu)化的結果。 ⑷分析所建回歸方程表明:在其它參數不變的條件下,隨著減振器剛度和連架桿長度的增加,振動舒適性變差,而隨著連桿長度的增加振動舒適性得到改善;當減振器剛度不變時,連架桿越長,連桿越短,振動舒適性越好;當連架桿長度一定時,連桿越短,振動舒適性越好,減振器剛度對振動舒適性的影響不大;當連桿長度一定時,連架桿越短,振動舒
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