本发明专利技术涉及一种悬架系统多学科优化设计方法，包括以下步骤：问题识别和P控制图分析；建立整车路噪性能仿真分析模型和行驶性能C特性仿真分析模型；确定悬架系统需要优化的设计变量，对各个设计变量进行参数化处理；进行各个设计变量的DOE采样计算；提取DOE样本点和计算结果，构造整车路噪性能近似模型和行驶性能C特性近似模型；进行整车路噪性能和行驶性能C特性的多学科优化并获得优化方案；调用整车路噪性能仿真分析模型和行驶性能C特性仿真分析模型，对优化方案进行验证。本发明专利技术还提出了一种存储介质。本发明专利技术能够提升悬架系统优化设计的效率，能够同时基于整车路噪性能和行驶性能C特性对悬架系统进行优化设计。C特性对悬架系统进行优化设计。C特性对悬架系统进行优化设计。
【技术实现步骤摘要】
悬架系统多学科优化设计方法及存储介质
[0001]本专利技术涉及多学科设计优化，具体涉及一种悬架系统多学科优化设计方法及存储介质。
技术介绍
[0002]随着汽车技术的迅猛发展，汽车的NVH性能和操控性能作为汽车品质的重要属性，越来越被消费者重视。在新能源汽车的潮流驱动下，车内噪声缺乏发动机噪声的掩盖，路噪变得尤为凸显。设计合理的悬架参数，提升路噪性能，同时兼顾行驶等其它性能，对产品开发具有重要意义。
[0003]路噪，即汽车在行驶过程中，由于轮胎与路面的碰撞、摩擦等相互作用，产生的车辆内部可听到的噪声。从产生的机理来看，路噪一般分为低频结构路噪和高频空气路噪，轮胎与路面之间相互作用产生的噪声通过空气传入车内的中高频噪声称为高频空气路噪；路面对轮胎的激励通过悬架系统传递到车身，引起车体振动，从而向车内辐射的中低频噪声称为低频结构路噪。
[0004]行驶性能C特性，即悬架弹性运动学，由轮胎和路面之间的力和力矩引起的车轮定位参数的变化。行驶性能C特性对整车的操稳、转向以及单项冲击平顺性等性能有较大影响，主要由悬架几何、弹性元件刚度、接附点局部刚度等因素决定。
[0005]低频结构路噪和行驶性能C特性均与悬架系统参数相关，且对悬架系统参数的要求往往是相互冲突的。目前，在产品开发过程中，业界主要采用“串行设计”模式，即对低频结构路噪和行驶性能C特性单独分析优化，导致悬架系统的设计需要反复迭代验证，且难以解决存在的性能冲突问题。
[0006]例如申请号为CN202011581735.X的专利申请所提出一种汽车车内结构噪声诊断及优化方法，确定发动机扭矩频域载荷和车轮轮心频域载荷，分别进行发动机噪声仿真计算和路噪仿真计算，当发动机噪声或路噪大于设计标准时，根据传递路径噪声贡献度确定车内噪声的主要传递路径，对每个主要传递路径的传递力进行底盘模态分析和衬套隔振率分析，当主要传递路径的传递函数大于设定传递函数值时，还对每个主要传递路径进行接附点动刚度分析和车身面板噪声贡献度及模态分析，根据分析结果确定结构优化对象并进行结构优化，通过传递路径贡献度分析确定主要传递路径，再对主要传递路径进行传递力和传递函数分析，从而确定噪声超标的根本原因，并根据该原因确定结构优化的对象和方法。其根据噪声传递路径分析、车身面板贡献量及模态分析，对底盘结构、衬套刚度、接附点刚度以及主要传递面板进行优化。但底盘结构、衬套刚度等不仅仅影响低频结构噪声，对行驶性能C特性也有较大影响，单一的考虑低频结构噪声，存在行驶等其它性能变差的可能。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提出一种悬架系统多学科优化设计方法及存储介质，以提升悬架系统优化设计的效率，能够同时基于整车路噪性能和行驶性能C特性对悬架系统进行优化
设计。
[0008]本专利技术所述的一种悬架系统多学科优化设计方法，包括以下步骤：S1：问题识别和P控制图分析，基于整车路噪性能和行驶性能C特性，确定悬架系统多学科优化设计的相关参数；S2：建立整车路噪性能仿真分析模型并进行整车路噪性能仿真分析，建立行驶性能C特性仿真分析模型并进行行驶性能C特性仿真分析；在建立所述整车路噪性能仿真分析模型时以动刚度作为弹性元件的刚度的表征，在建立所述行驶性能C特性仿真分析模型时以力位移曲线作为弹性元件的刚度的表征；S3：根据S1中确定的相关参数，确定悬架系统需要优化的设计变量，对各个设计变量进行参数化处理；对各个设计变量进行参数化处理包括以下步骤：在所述力位移曲线和所述动刚度中均引入无量纲比例因子，以无量纲比例因子作为设计变量；S4：进行各个设计变量的DOE采样计算；S5：提取DOE样本点和计算结果，构造满足精度要求的整车路噪性能近似模型和行驶性能C特性近似模型；S6：基于S5中的两个近似模型，进行整车路噪性能和行驶性能C特性的多学科优化并获得优化方案；S7：调用S2中的整车路噪性能仿真分析模型和行驶性能C特性仿真分析模型，对S6中获得的优化方案进行验证。
[0009]可选的，所述S1中的相关参数如下：输入信号包括：整车路噪工况下的道路谱，行驶性能C特性工况下的载荷状态和硬点对应状态；控制因子包括：前悬架各衬套刚度及阻尼，后悬架各衬套刚度及阻尼，前悬弹簧弹性模量，后悬弹簧弹性模量；噪声因子包括：衬套刚度波动偏差，硬点位置偏差；输出信号包括：驾驶员右耳处声压级，悬架纵向柔度，悬架横向柔度，侧向力变形转向系数，回正力矩转向系数。
[0010]可选的，所述建立整车路噪性能仿真分析模型并进行整车路噪性能仿真分析包括以下步骤：采集原始道路谱PSD数据，经过数据处理后，转化为整车路面激励作为输入信号，建立整车NVH有限元模型作为仿真的对象，整车NVH有限元模型由模态轮胎模型、底盘模型、声腔及TB内饰车身模型构成，以驾驶员右耳处声压级作为输出信号，进行整车路噪性能仿真分析。
[0011]可选的，所述建立行驶性能C特性仿真分析模型并进行行驶性能C特性仿真分析包括以下步骤：以实车测试的载荷状态作为行驶性能C特性仿真分析的输入信号，在Adams软件搭建悬架系统多体模型作为仿真的对象，以悬架纵向柔度、悬架横向柔度、侧向力变形转向系数以及回正力矩转向系数作为输出信号，进行行驶性能C特性仿真分析。
[0012]可选的，所述S3中确定的设计变量包括：前悬架各衬套刚度及阻尼，后悬架各衬套刚度及阻尼，前悬弹簧弹性模量，后悬弹簧弹性模量。
[0013]可选的，所述进行各个设计变量的DOE采样计算之前还包括以下步骤：在Optimus平台搭建整车路噪性能和行驶性能C特性的集成开发工作流。
[0014]可选的，所述进行各个设计变量的DOE采样计算包括以下步骤：设置各个设计变量的设计空间和输出信号的约束条件，采用最优拉丁超方试验设计方法分别开展各个设计变量的DOE采样计算，基于DOE采样计算结果，对设计变量和关注性能进行相关性分析，筛选出与关注性能的相关性较为显著的显著性设计变量，然后开展对显著性设计变量的DOE采样计算。
[0015]可选的，所述S5包括以下步骤：提取DOE样本点与计算结果，构造整车路噪性能近似模型和行驶性能C特性近似模型，当整车路噪性能近似模型或行驶性能C特性近似模型的精度低于95%时，则返回S4增加DOE采样点或更改近似模型类型，直到整车路噪性能近似模型和行驶性能C特性近似模型的精度均大于或等于95％。
[0016]可选的，所述S6包括以下步骤：基于S5中的两个近似模型，以“行驶性能C特性各输出信号处于目标区间”为约束条件，以“最小化驾驶员右耳处声压级”为目标，采用全局搜索算法进行多目标优化，获得一组最佳的悬架系统匹配参数作为优化方案。
[0017]可选的，所述S7包括以下步骤：调用S2中的整车路噪性能仿真分析模型和行驶性能C特性仿真分析模型，对S6中获得的优化方案进行验证，若不满足整车路噪性能和行驶性能C特性的要求，则返回S4重新进行各个设计变量的DOE采样计算。
[0018]可选的，所述弹性元件为衬套。
[0019]本专利技术还提出了一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种悬架系统多学科优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：问题识别和P控制图分析，基于整车路噪性能和行驶性能C特性，确定悬架系统多学科优化设计的相关参数；S2：建立整车路噪性能仿真分析模型并进行整车路噪性能仿真分析，建立行驶性能C特性仿真分析模型并进行行驶性能C特性仿真分析；在建立所述整车路噪性能仿真分析模型时以动刚度作为弹性元件的刚度的表征，在建立所述行驶性能C特性仿真分析模型时以力位移曲线作为弹性元件的刚度的表征；S3：根据S1中确定的相关参数，确定悬架系统需要优化的设计变量，对各个设计变量进行参数化处理；对各个设计变量进行参数化处理包括以下步骤：在所述力位移曲线和所述动刚度中均引入无量纲比例因子，以无量纲比例因子作为设计变量；S4：进行各个设计变量的DOE采样计算；S5：提取DOE样本点和计算结果，构造满足精度要求的整车路噪性能近似模型和行驶性能C特性近似模型；S6：基于S5中的两个近似模型，进行整车路噪性能和行驶性能C特性的多学科优化并获得优化方案；S7：调用S2中的整车路噪性能仿真分析模型和行驶性能C特性仿真分析模型，对S6中获得的优化方案进行验证。2.根据权利要求1所述的悬架系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述S1中的相关参数如下：输入信号包括：整车路噪工况下的道路谱，行驶性能C特性工况下的载荷状态和硬点对应状态；控制因子包括：前悬架各衬套刚度及阻尼，后悬架各衬套刚度及阻尼，前悬弹簧弹性模量，后悬弹簧弹性模量；噪声因子包括：衬套刚度波动偏差，硬点位置偏差；输出信号包括：驾驶员右耳处声压级，悬架纵向柔度，悬架横向柔度，侧向力变形转向系数，回正力矩转向系数。3.根据权利要求1所述的悬架系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述建立整车路噪性能仿真分析模型并进行整车路噪性能仿真分析包括以下步骤：采集原始道路谱PSD数据，经过数据处理后，转化为整车路面激励作为输入信号，建立整车NVH有限元模型作为仿真的对象，整车NVH有限元模型由模态轮胎模型、底盘模型、声腔及TB内饰车身模型构成，以驾驶员右耳处声压级作为输出信号，进行整车路噪性能仿真分析。4.根据权利要求1所述的悬架系统多学科优化设计方法，其特征在于，所述建立行驶性能C特性仿真分析模型并进行行驶性能C特性仿真分析包括以下步骤：以实车测试的载荷状态作为行驶性能C特性仿真分析的输入信号，在Adams软件搭建悬架系统多体模型作为仿真的对象，以悬架纵...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鹏，李志杰，梁兴凯，李学亮，张松波，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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