重型汽车动力传动系参数匹配优化
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随着我国经济的飞速发展,重型汽车的应用越来越广泛,对重型汽车的性能要求也不断提高;动力传动系统匹配状况对车辆性能有很大的影响,尤其是动力性和经济性。本文以改善某重型汽车的动力性和燃油经济性为目标,围绕传动系参数的匹配优化,运用优化设计理论寻找动力性和经济性最佳传动系参数设计,开展了研究工作。概述了动力传动系匹配优化的研究现状,对现有汽车动力性与燃油经济性评价指标进行论述和分析,提出了重型汽车动力性、燃油经济性的综合评价指标。借助AVL-Cruise软件建立了某重型汽车结构模型,对其动力性和经济性进行了仿真分析;分析评价了整车总质量、主减速比、传动效率、空气阻力系数等主要参数对汽车动力性和经济性的影响,并进行了参数敏感性分析。以原地起步加速时间作为动力性目标函数,以C-WTVC循环消耗的油耗作为经济性目标函数,采用加权和法将这两个目标函数转为综合目标函数;从而建立了重型汽车传动系参数优化模型。利用Isight软件作为优化平台,将Cruise软件集成到Isight软件环境下运行;提出了以实验设计、遗传算法为基础组合优化策略,基于此优化策略,对某重型汽车传动系参数进行了优化。通过实例验证表明,本文所搭建的传动系优化模型是准确的,采用的优化技术策略是合理的。
摘要 | 第4-5页 |
Abstract | 第5页 |
第一章 绪论 | 第9-17页 |
1.1 论文研究背景和意义 | 第9-11页 |
1.2 国内外研究现状概述 | 第11-15页 |
1.2.1 国外研究现状 | 第11-13页 |
1.2.2 国内研究现状 | 第13-15页 |
1.3 本课题研究的主要内容 | 第15-17页 |
第二章 动力传动系参数优化匹配基础 | 第17-26页 |
2.1 汽车行驶的基本原理 | 第17-19页 |
2.1.1 驱动力 | 第17页 |
2.1.2 行驶阻力 | 第17-19页 |
2.2 发动机特性 | 第19-21页 |
2.2.1 发动机外特性模型 | 第19-20页 |
2.2.2 发动机万有特性模型 | 第20-21页 |
2.3 重型车动力性经济性评价指标 | 第21-24页 |
2.3.1 动力性评价指标 | 第22-23页 |
2.3.2 燃油经济性评价 | 第23-24页 |
2.4 评价指标的确定 | 第24-25页 |
2.5 本章小结 | 第25-26页 |
第三章 重型汽车动力传动系统模型的建立 | 第26-41页 |
3.1 AVL-Cruise概述 | 第26-27页 |
3.2 重型汽车仿真模型的建立 | 第27-39页 |
3.2.1 Cruise软件建模流程 | 第27-28页 |
3.2.2 动力传动系统模型的建立 | 第28页 |
3.2.3 整车模型 | 第28-32页 |
3.2.4 发动机模型 | 第32-33页 |
3.2.5 传动系模型 | 第33-37页 |
3.2.6 制动器模型 | 第37页 |
3.2.7 车轮模型 | 第37-38页 |
3.2.8 司机—驾驶室模型 | 第38-39页 |
3.3 定义计算任务 | 第39-40页 |
3.4 本章小结 | 第40-41页 |
第四章 重型汽车性能仿真与参数敏感性分析 | 第41-52页 |
4.1 动力性仿真分析 | 第41-45页 |
4.1.1 最高车速仿真结果 | 第41页 |
4.1.2 加速性能仿真结果 | 第41-44页 |
4.1.3 爬坡性能 | 第44-45页 |
4.2 经济性仿真结果 | 第45-46页 |
4.3 模型验证 | 第46页 |
4.4 汽车结构参数对汽车性能的敏感性分析 | 第46-51页 |
4.4.1 动力性能敏感性分析 | 第47-48页 |
4.4.2 经济性敏感性分析 | 第48-51页 |
4.5 本章小结 | 第51-52页 |
第五章 重型汽车匹配优化方法研究 | 第52-58页 |
5.1 优化算法选择 | 第52-53页 |
5.1.1 优化方法概述 | 第52页 |
5.1.2 多目标优化问题求解方法 | 第52-53页 |
5.2 优化方法 | 第53-55页 |
5.2.1 遗传算法优化方法 | 第53-54页 |
5.2.2 近似模型优化方法 | 第54-55页 |
5.3 Isight软件 | 第55-57页 |
5.3.1 软件介绍 | 第55-57页 |
5.3.2 基于Isight软件的优化流程 | 第57页 |
5.4 本章小结 | 第57-58页 |
第六章 重型汽车动力传动系参数优化 | 第58-70页 |
6.1 主减速器和变速器参数对汽车性能影响 | 第58页 |
6.2 重型汽车传动系参数优化模型的建立 | 第58-61页 |
6.2.1 设计变量的选取 | 第58-59页 |
6.2.2 目标函数的确定 | 第59-60页 |
6.2.3 约束条件的建立 | 第60-61页 |
6.3 优化流程的确定 | 第61-65页 |
6.3.1 Isight建立优化模型 | 第61-64页 |
6.3.2 确定优化策略 | 第64-65页 |
6.4 优化结果分析 | 第65-69页 |
6.4.1 燃油经济性单目标优化仿真 | 第65-66页 |
6.4.2 动力性单目标优化仿真 | 第66-67页 |
6.4.3 总目标函数优化仿真结果 | 第67-69页 |
6.5 本章小结 | 第69-70页 |
第七章 全文总结与展望 | 第70-72页 |
7.1 全文的工作总结 | 第70-71页 |
7.2 本文创新点 | 第71页 |
7.3 展望 | 第71-72页 |
致谢 | 第72-73页 |
参考文献 | 第73-76页 |
附录:作者在读硕士期间参加的课题和发表的论文 | 第76页 |
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