[發(fā)明專利]隔振優(yōu)化型駕駛室主隔振器設(shè)計(jì)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910172785.X
• 申請(qǐng)日: 2009-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN101706836A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊力夫;羅衍領(lǐng);董栓牢;劉漢光;陸永能;馮志國;李毅;楊征;劉勇;卓靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐工集團(tuán)工程機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;B62D33/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種駕駛室隔振器的設(shè)計(jì)方法，特別是一種隔振優(yōu)化型駕駛室主隔振器設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

隨著人們對(duì)車輛乘座舒適性要求的提高，對(duì)工程機(jī)械駕駛室的隔振設(shè)計(jì)越來越被人們所重視。經(jīng)典的隔振設(shè)計(jì)理論可以較好的解決單自由度隔振問題，但是對(duì)于多自由度的隔振以及多層隔振問題卻顯得不足。有限元法作為工程應(yīng)用較為廣泛的一種設(shè)計(jì)、計(jì)算方法，自20世紀(jì)中葉以來，以其獨(dú)有的設(shè)計(jì)、計(jì)算優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

目前我國工程車輛駕駛室的隔振設(shè)計(jì)大多采用對(duì)駕駛室隔振系統(tǒng)進(jìn)行諧響應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析后采用單自由度隔振理論計(jì)算隔振器剛度，這種方法雖然可以較好的解決垂向隔振問題，但是對(duì)于因駕駛室質(zhì)心偏高和隔振器支承間距較小引起的駕駛室低頻晃動(dòng)問題卻難以解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種在有限元仿真的基礎(chǔ)上，既能兼顧垂向隔振又能解決駕駛室低頻晃動(dòng)問題的隔振優(yōu)化型駕駛室主隔振器設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：首先對(duì)駕駛室懸置系統(tǒng)進(jìn)行諧響應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析，在對(duì)駕駛室懸置系統(tǒng)進(jìn)行諧響應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，檢測(cè)隔振器的軸向剛度值和徑向剛度值，將獲得的隔振器的軸向剛度值和徑向剛度值為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量；在駕駛室的底板一點(diǎn)和駕駛室座位等高一點(diǎn)檢測(cè)前進(jìn)方向位移響應(yīng)幅值，以駕駛室底板一點(diǎn)和駕駛室座位等高一點(diǎn)的前進(jìn)方向位移響應(yīng)幅值差為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；在駕駛室底板一點(diǎn)的垂直方向檢測(cè)位移響應(yīng)值，以駕駛室底板一點(diǎn)的垂直方向位移響應(yīng)值為狀態(tài)變量，利用上述三組數(shù)值對(duì)隔振器進(jìn)行剛度優(yōu)化計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合常規(guī)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)出有效主隔振器。

所述的有效主隔振器包括駕駛室底板(6)、上鋼板(7)、橡膠隔振墊(8)、橡膠墊(9)、螺栓(10)、墊圈(11)、螺母(12)、下鋼板(13)、車架(14)、帶孔螺栓(15)、墊圈(16)、六角槽螺母(17)和開口銷(18)，上鋼板(7)通過螺栓與駕駛室底板(6)連接，上鋼板(7)中間位置有凸“V”形結(jié)構(gòu)；下鋼板(13)通過螺栓與車架連接，下鋼板(13)凹“V”形結(jié)構(gòu)，二個(gè)“V”形相對(duì)應(yīng)，在二個(gè)“V”形結(jié)構(gòu)之間有橡膠隔振墊(8)；有帶孔螺栓(15)穿過駕駛室底板(6)、上鋼板(7)、下鋼板(13)和車架，在帶孔螺栓(15)的另一端連接有六角槽螺母(17)，在六角槽螺母(17)與車架之間有橡膠墊(9)，在帶孔螺栓(15)的孔上連接有開口銷(18)。

所述的剛度優(yōu)化計(jì)算，是利用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程：開始；定義目標(biāo)函數(shù)UX_B-UX_A；定義狀態(tài)變量UY；定義K1和K2；賦值：目標(biāo)函數(shù)初始值、狀態(tài)變量初始值；定義K1的變化范圍及變化步長(zhǎng)，按循環(huán)次數(shù)賦K1值，開始外循環(huán)；定義K2變化范圍太變化步長(zhǎng)，按循環(huán)次數(shù)賦K2值；按上述賦值后的K1、K2值，進(jìn)行有限模型的諧響應(yīng)計(jì)算；狀態(tài)變量是否小于初始值；目標(biāo)函數(shù)值是否小于初始值；賦目標(biāo)函數(shù)新初始值；內(nèi)循環(huán)終止判斷；外循環(huán)終止判斷；記錄K1、K2；目標(biāo)函數(shù)值、狀態(tài)變量值；結(jié)束.

有益效果：由于采用了上述方案，采用此隔振優(yōu)化方法，以駕駛室底板一點(diǎn)和駕駛室座位等高一點(diǎn)的前進(jìn)方向的位移響應(yīng)幅值差，可以較好的評(píng)價(jià)駕駛室低頻晃動(dòng)的大小；以駕駛室底板上一點(diǎn)的垂向位移響應(yīng)值可以較好的評(píng)價(jià)駕駛室的垂向隔振。分別為目標(biāo)函數(shù)和狀態(tài)函數(shù)，就可以用于計(jì)算機(jī)自動(dòng)搜索隔振器的最優(yōu)剛度值。根據(jù)以此方法計(jì)算出來的最優(yōu)剛度設(shè)計(jì)的主隔振器即可以保證低頻晃動(dòng)量最小，又可以保證垂直方向的隔振。達(dá)到了本發(fā)明的目的。

優(yōu)點(diǎn)：該設(shè)計(jì)方法是基于對(duì)有限元仿真分析，優(yōu)化計(jì)算隔振器剛度的隔振優(yōu)化方法，既能兼顧垂向隔振，同時(shí)又能解決駕駛室低頻晃動(dòng)問題，并以計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)出具有垂直隔振和橫向隔振效果的駕駛室主隔振器。

附圖說明

圖1是本發(fā)明隔振優(yōu)化方法中在駕駛室上選擇的檢測(cè)點(diǎn)A、B的示意圖。

圖2是本發(fā)明根據(jù)優(yōu)化結(jié)果設(shè)計(jì)的有效主隔振器結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明計(jì)算機(jī)優(yōu)化計(jì)算流程圖。

圖中：1、駕駛室重心G；2、駕駛室；3、主隔振器；4、檢測(cè)點(diǎn)A；5、檢測(cè)點(diǎn)B；6、駕駛室底板；7、上鋼板；8、橡膠隔振墊；9、橡膠墊；10、螺栓；11、墊圈；12、螺母；13、下鋼板；14、車架；15、帶孔螺母；16、墊圈；17、六角槽螺母；18、開口銷。

具體實(shí)施方式