[发明专利]履带式装甲车辆悬挂装置设计方法

说明书

本发明涉及一种基于集成及优化技术的履带式装甲车辆悬挂装置设计方法，属于履带式装甲车辆悬挂装置设计技术领域。本发明在运用多体动力学仿真软件建立履带式车辆模型进行仿真分析的基础上，以仿真结果为优化目标，在优化集成软件中建立集仿真软件与计算软件为一体的自动化仿真模型，实现了借助计算机自动进行仿真计算及数据处理的设计工作；利用现代优化方法及算法，节省了仿真计算时间，获得了最优的悬架弹簧刚度和减振器阻尼系数。本发明减少了设计人员的工作量，提高了行动系统的设计效率和设计精度，提升了履带式车辆的平顺性，缩短车辆研发周期，降低开发成本。

技术领域

本发明属于履带式装甲车辆悬挂装置设计技术领域，具体涉及一种基于集成及优化技术的履带式装甲车辆悬挂装置设计方法。

背景技术

悬挂装置是履带式装甲车辆行动系统的重要组成部分，该装置的功用是把车体和负重轮弹性地连接起来，传递作用在负重轮和车体间的一切力和力矩，缓和车辆行驶时经负重轮传到车体的冲击力，并减少车体的振动。

目前悬挂装置的设计是在理论计算的基础上，人工借助一些单独的计算软件和仿真软件，以达到技术指标为目的，经过修改参数——仿真计算——再修改——再计算的反复迭代过程，寻出较优的悬挂装置的设计参数，从而实现悬挂装置的优化匹配设计。

上述技术方案存在以下缺陷：

(1)悬挂装置设计过程中，需要借助多种软件进行参数的优化匹配设计，设计过程不连续，需要人工从上一个软件提取数据，经过分析处理作为下一个软件的重要参数进行计算分析，这就需要设计人员熟练掌握各种设计软件，耗费大量的精力完成整个设计过程。

(2)设计人员对仿真计算的结果进行分析，凭经验判断趋势后，调整悬挂的刚度和阻尼参数。由于每个人的经验不同，分析判断时很容易产生偏差，有时需要很长时间才能找到较好的匹配参数，而且结果还不一定是最优的。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提出一种履带式车辆悬挂装置设计方法，以便于研制出性能良好的悬挂装置。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于集成及优化技术的履带式装甲车辆悬挂装置设计方法，包括以下步骤：

步骤一、运用ADAMS软件建立履带式装甲车辆参数化模型，对该履带式装甲车辆参数化模型进行平顺性仿真，得到车体质心垂直方向振动加速度的均方根值，以此均方根值作为平顺性评价指标；

步骤二、将平顺性评价指标，即车体质心垂直方向振动加速度的均方根a作为优化目标，选择履带式装甲车辆悬挂装置的悬架弹簧刚度k和减振器的阻尼系数μ作为设计变量，建立数学模型；

步骤三、运用多学科流程自动化与设计优化集成工具Isight软件建立集成ADAMS和Matlab的自动化仿真模型；

步骤四、采用试验设计与响应面模型逼近相结合的优化方法，将所述自动化仿真模型进行简化，建立自动化仿真模型的优化模型；

步骤五、采用Isight中的多岛遗传算法确定可行区域，然后利用序列二次规划对可行区域进行搜索，最终得出优化结果。

优选地，步骤二中所建立的数学模型为：优化目标：y＝a_min

设计变量：x＝{x₁,x₂}＝{k,μ}

约束：x_1min≤x₁≤x_1max，x_2min≤x₂≤x_2max