[发明专利]一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法

说明书

本发明提供一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法，包括以下步骤：建立路面不平度输入模型；建立履带车辆参数化动力学模型；分析并提出反映车辆悬挂系统多方面性能的评价指标；设计多方面性能评价指标的量化算法；确定悬挂系统刚度和阻尼作为动力学优化参数和参数优化范围；设计多指标信息融合的参数分配目标函数；基于粒子群优化算法进行迭代求解和悬挂系统性能评价。本发明为履带车辆悬挂系统减振性能设计、动力学参数分配优化设计提供理论基础，对于促进和改善履带车辆悬挂系统优化设计具有重要的意义。

【技术领域】

本发明属于履带车辆悬挂技术领域，具体涉及一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法。

【背景技术】

履带车辆的悬挂系统不仅将车体和负重轮弹性地连接起来，而且传递了作用在负重轮和车体间的作用力和力矩，并缓和了车辆行驶时经过负重轮传递到车体上的冲击力，从而减少了车体的振动，提高了车辆的行驶稳定性和车辆行进间的射击精度。随着现代军事和工程装备的发展，对履带式车辆机动性的要求日益提高。因而，提高其悬挂系统性能一直是行业研究的焦点。

然而，已有研究对履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化考虑不足。受车身结构、质量分布等因素影响，各悬挂位置一般是非均匀布置。在车辆行驶过程中，各悬挂负重轮受到随机路面不平度激励的影响。显然，各悬挂动力学参数(刚度、阻尼)的分布会影响车辆的平稳性，简单地采用等参数分配必然难以实现最优的稳定效果，或者说，无法实现最优的减振效果。就目前而言，并没有通用的实现各悬挂系统动力学参数最优分配的方法。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法，包括如下步骤：

S1、建立履带式车辆中各负重轮的路面不平度输入模型；

S2、建立履带式车辆参数化动力学模型；

S3、分析并提出反映车辆悬挂系统多方面性能的评价指标；

S4、设计多方面性能评价指标的量化算法；

S5、确定悬挂系统刚度和阻尼作为动力学优化参数和参数优化范围；

S6、设计多指标信息融合的参数分配目标函数；

S7、基于粒子群优化算法进行迭代求解和悬挂系统性能评价。

如上所述的一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法，所述步骤S1中，履带式车辆中各负重轮的路面不平度输入模型的函数表达式为：

式中：q_li为左侧第i个负重轮的路面不平度输入，i＝1,2,3,4,5,6；

q_ri为右侧第i个负重轮的路面不平度输入；

a_k为路面不平度输入的幅值系数；

f_k为路面不平度输入的输入频率；

v为车速；

ΔL_2，1为第2负重轮与第1负重轮的轮距，ΔL_5，1为第5负重轮与第1负重轮的轮距，以此类推；

为右车辙的路面不平度输入初始相角；

为左车辙的路面不平度输入初始相角。

如上所述的一种履带式车辆多悬挂动力学参数分配优化设计方法，所述步骤S2中，履带式车辆参数化动力学模型建立的假设条件包括：