Fig。 16。 Fatigue life of the jounce bumper after optimization

Table 1。 Comparison of fatigue life before and after optimization

Element Life before optimization (h) Life after optimization (h)

1482 64510 118690

2059 73800 133340

2221 64510 133340

4993 73800 64510

6。 Conclusions

The paper built a multi-body dynamic model of suspension system。 The vibration displacement of wheel center on running pavement was obtained by experiment and then applied into the multi-body dynamic model to simulate actual working conditions。 Then, we extracted the vibration displacement of a point at the suspension and compared it with the experiment result in order to verify the accuracy of the multi-body dynamic model of suspension。 The dynamic load acting on the suspension jounce bumper was acquired by the multi-body dynamic model and applying it to a finite element model of the jounce bumper。 Then, the stress in the loading position was computed, and it was imported into NASTRAN to conduct fatigue durability analysis of the jounce bumper。 Afterwards, the dynamic characteristic and fatigue life of the jounce bumper were optimized based on genetic algorithm。 Finally, vibration isolation ratios of the suspension system before and after optimization were extracted for comparison to verify optimization effect。 The paper innovatively combined dynamic analysis of suspension with assessment of fatigue life。 In this way, the suspension system could possess a better dynamic characteristics and high fatigue life。

摘要:本文建立了悬架系统的多体动力学模型。通过实验获得了车轮中心的振动位移，并将其应用于多体动力学模型，模拟实际运行情况。然后，对悬架轴的振动加速度进行提取，并与实验结果进行比较。作用在悬挂避震器的动态负载的多体动力学模型获取和应用于避震器的有限元模型。然后，在加载位置的应力计算和导入Nastran进行避震器疲劳耐久性分析。然后，基于改进的遗传算法优化的动态特性和避震器疲劳寿命。最后，对优化前后悬架系统的隔振率进行比较，验证优化效果。在这种方式下，悬架系统具有较好的动态特性和较高的疲劳寿命。

关键词：悬架系统，多体动力学模型，动态特性，改进遗传算法，疲劳寿命。

1简介：

悬架是车辆结构中的弹性连接环节，是一个复杂的机械系统，它由多个部分组成。它直接影响了车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性。在车辆行驶速度提高的同时，对车辆的乘坐舒适性和操纵稳定性的要求也越来越高。对悬架系统的动力学研究已引起广泛关注[ 1 ]。麦弗逊悬架减振器和螺旋弹簧创造性地结合在一起，它们被安装在前轴。该悬架结构简单，占用空间少，可操作性好。因此，它被广泛应用于车辆的前轴。多连杆悬架结构紧凑，其轮位面积相对较小。其结果是，它使车辆的后部空间较大。此外，它具有良好的可操作性和稳定性。           

然而，它通常被用于豪华车的后桥。并且，也有在麦弗逊悬架广泛使用的缺陷。它不能提供足够的支持的横向力。因此，一旦车辆转弯，它将有一个滚动很容易。因此，它是必要的重新设计的动态特性的悬架的基础上这个问题。

作为一个关键问题的车辆设计人员已经采取了悬架的优化设计。目前，悬架的优化设计分为2种类型。一种旨在通过编程实现优化。另一种类型是通过虚拟样机平台实现优化。前者是繁琐和复杂的操作，其中构件弹塑性往往被忽视。后者操作方便。潘[ 3 ]结合最小二乘法和最优控制方法来优化麦弗逊悬架，但他们没有考虑轧辊。通过比尔是麦弗逊悬架的动态特性。然而，在建立仿真模型时，悬架模型是一个刚体，与实际情况不相符。sancibrian优化悬架系统的运动学的多目标优化算法，但过程没有经过实验验证。因此，最终结果可能不准确。陈[ 4 ]应用遗传算法对五连杆悬架进行了优化，分析了车轮跳动过程中车轮的运动特性。但目前五连杆悬架系统的优化主要是单目标优化。在上述研究中，不考虑悬架的疲劳寿命，而且不能很好地协调几个主要参数。此外，大多数优化过程不是通过实验验证，和麦弗逊悬架辊仍然没有改善。