一种基于舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法与流程

本发明涉及汽车底盘硬点领域，特别涉及一种基于舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法。

背景技术：

1、汽车底盘硬点位置对于车辆振动噪声性能及动力学性能具有较大影响，目前硬点坐标的设计主要是由车辆动力学性能开发主导，不利于车辆振动噪声性能的控制。底盘硬点设计处于车辆开发的前期，一般没有基于舒适性的整车或者底盘详细模型，即使有整车或底盘详细模型，由于硬点设计的变量多，进行硬点位置的优化需要庞大的运算量，目前硬点变化的影响主要以手动调整模型对比计算为主，难以进行大量计算，或者难以从大量计算结果中总结出最优的硬点设计；目前还未见已运用的相关方法，由此本方案提供一种新的给予舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法，相比详细模型具有计算快，硬点坐标调整方便的优点；通过优化算法自动寻找最优解，能够快速有效地得到底盘硬点最优设计。

2、本发明提供了如下的技术方案：

3、本发明提供一种基于舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法，包括以下步骤：

4、1)根据底盘硬点坐标、零部件质量和转动惯量、衬套刚度、减振器阻尼等参数，建立悬架概念模型，方法为：

5、a)轮胎模型由包含其外轮廓形状的多个质量单元模拟，用plot单元将各质量点沿轮廓面连接，用刚性单元(rbe2)将各质量点连接至质心坐标，接地面建立弹性单元(cbush)并赋接地刚度(由试验测试得到)；

6、b)减振器分为活塞杆和外筒两部分，分别在其质心位置建立质量点，并在两者接触位置建立弹性单元(如bush)赋予接触刚度及阻尼；

7、c)弹簧由弹性单元(如bush)模拟，赋予弹簧质量及刚度；

8、d)轮毂轴承分固定和转动两部分考虑，两者间建立弹性单元(如bush)并赋予轴承刚度；

9、e)其它零部件(副车架、摆臂、连杆、制动盘、制动卡钳、转向节、轮辋等)均在其质心处建立单个质量点；

10、f)衬套和球铰以弹性单元(如bush)模拟并赋予相应刚度；

11、g)所有质量点需包含对应零部件的质量和转动惯量；

12、h)通过无质量刚性杆(如直径20mm以上且弹性模量为钢的100倍以上的beam单元)将各零部件的质量点连接到各搭接位置(衬套、轴承、球铰、螺栓等)；

13、2)约束悬架概念模型所有接附点(衬套被动侧)的6向自由度并计算模态，对比同类型悬架详细模型典型模态结果判断模态频率及振型是否合理，典型模态指悬架hop/tramp模态，fore-aft/walk模态，camber模态，柔性连接副车架的bounce模态，若未出现相关的模态或模态频率与同类型悬架差异过大(一般的，hop/tramp模态或fore-aft/walk模态差异10hz以上，副车架bounce模态差异20hz以上)，则需要根据异常部位的频率和振型检查对应的质量、转动惯量、连接刚度信息，并调整为正确的参数；

14、3)在轮心施加频域载荷输出底盘接附点力曲线，选取路噪敏感频段的力峰值之和作为优化目标；

15、4)使用优化软件(本发明以optimus为例)搭建优化流程，其中以接附点力计算模型中的底盘硬点坐标(xyz三个方向)作为变量，从结果文件选取路噪敏感频率段的接附点力峰值之和最小作为优化目标；

16、5)可直接选择优化软件支持的算法(如nlpql、self-adaptive evolution等)计算得到全部硬点坐标参与计算的接附点力峰值之和最小的坐标，此结果硬点坐标变动最大，接附点力峰值之和最小；

17、6)可先通过蒙特卡罗法计算得到各变量对接附点力峰值之和的影响大小，再选取对接附点力峰值之和影响最大的一定数额变量并剔除对其它性能影响较大的变量(由相应的性能部门反馈得到)进行优化计算，此结果为硬点坐标较小变动的情况下得到较优的接附点力峰值之和；

18、7)将优化后的硬点坐标输出给相关部门(如车辆动力学、总布置等)进行可行性校核，如有改动(例如某些变量的变动造成其它性能不能接受，从而取消这些变量中的部分或所有变动)则对校核后的硬点坐标进行接附点力验证(在轮心施加动态载荷输出接附点力曲线，与base及优化结果对比判断改进效果)或重新选取变量进行优化计算，最终达成共识。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

20、本发明提出的底盘概念模型相比详细模型具有计算快，硬点坐标调整方便的优点；目前硬点变化的影响主要以手动调整模型对比计算为主，难以进行大量计算，或者难以从大量计算结果中总结出最优的硬点设计；本发明通过优化算法自动寻找最优解，能够快速有效地得到底盘硬点最优设计。

技术特征：

1.一种基于舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于舒适性的汽车底盘硬点位置优化方法，包括以下步骤：1)根据底盘硬点坐标、零部件质量和转动惯量、衬套刚度、减振器阻尼等参数，建立悬架概念模型，方法为：a)轮胎模型由包含其外轮廓形状的多个质量单元模拟，用plot单元将各质量点沿轮廓面连接，用刚性单元将各质量点连接至质心坐标，接地面建立弹性单元并赋接地刚度。本发明提出的底盘概念模型相比详细模型具有计算快，硬点坐标调整方便的优点；目前硬点变化的影响主要以手动调整模型对比计算为主，难以进行大量计算，或者难以从大量计算结果中总结出最优的硬点设计；本发明通过优化算法自动寻找最优解，能够快速有效地得到底盘硬点最优设计。

技术研发人员：汤志鸿,顾炎,薛顺达
受保护的技术使用者：拾音汽车科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15