基于 fmincon 的扭杆悬架弹簧优化设计
设计研究
乐文超朱晓宁月敏杨俊源丁路王森（南京依维柯汽车有限公司，南京211806）【摘要】为提升轻型客车驾驶室的乘坐舒适性，提出了某轻型客车前悬架扭杆弹簧基于遗传算法的优
化设计。在优化设计扭杆弹簧最大通用化基础上，建立了扭杆弹簧优化设计的数学模型。应用遗传算法优化相关参数，通过有限元分析对扭杆弹簧模型进行应力校核，最后进行样件试验。试验与仿真结果表明优化扭杆弹簧刚度特性符合设计要求。
[Abstract]To improve the riding comfort of a light bus cab, an optimal design of the torsion deoooaaeoodossoreaaeds based on the maximum generalization. The mathematical model for optimum design of the torsion bar spring is established. Relevant parameters are optimized by the application of genetic algorithms. And then, a FEM model of the optimal torsion bar spring is built to check the torsion bar spring stress through finite element analysis. Finally, the prototype test is carried out. The test results show that the stiffness of the torsion bar spring meets the design requirements
【关键词】遗传算法扭杆弹簧优化设计有限元分析 doi;10.3969/j.issn.1007-4554.2018.06.03
臂连接，在一定范围内对调节臂施加预扭角实现
0引言
扭杆弹簧作为汽车悬架的弹性元件，因其结
构简单，质量小、占用空间小、免维护，广泛应用于车辆的前悬架)。双横臂扭杆独立悬架与非独立悬架比较，其非簧载质量更小，在相同的路面及行驶条件下，悬架受到冲击载荷小，有利于提高整车平顺性。扭杆弹簧相对于其他悬架弹性元件，其特点(2)为：(1)单位质量扭杆弹簧所能贮存的能量大，节省成本材料；(2)扭杆弹簧的占用空间小，有利于悬架布置，同时扭杆降低非簧载质量，提高车辆的行驶平顺性；（3）扭杆弹簧连接结构简单，一般不需要专门维护保养；（4）扭杆弹簧一端与调节
收稿日期：20180225 上海汽车2018.06
车身高度可调。
在工程应用中，由于扭杆弹簧的设计过程中参数比较多，主机厂大多采用参数试凑的方法：根据经验初选尺寸参数，然后代人公式验算，经过反复验算，一直到强度和刚度都满足要求为止。这种设计方法不易获得最优设计结果，且人工成本高，已不能满足快速高效的汽车设计要求。为快速而精确地获得扭杆弹簧的最优设计结果，在扭杆弹簧的优化设计过程中利用遗传算法的随机搜索法的特点[3]是非常必要的。
本文针对某轻型客车车辆的前悬架扭杆弹簧，建立扭杆弹簧的优化设计数学模型，根据该车型的具体参数，在Matlab中利用遗传算法优化计
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