汽车减振器常通节流孔面积优化-仿真模拟结果

1.优化设计目标函数

利用不同设计速度点所设计得到的常通节流孔的面积不同，进而减振器开阀前的速度特性不同，如图9-9所示。

由于复原阀常通节流孔面积和压缩阀常通节流孔面积的设计方法和步骤基本相同，只是油路和方程不同，因此，这里仅以复原阀常通节流孔面积的设计为例，对优化设计目标函数的建立和优化设计过程进行讲解。

设由复原行程任意速度V_i∈（0，V_k1]点所设计得到，常通节流孔A_0fi，对它进行仿真得到的减振器速度特性曲线与开阀前的速度区间[0，V_k1]所组成的面积，表示减振器在设计常通孔A_0fi下的开阀前所消耗的功率P_D；而目标要求速度特性曲线与速度区间[0，V_k1]所围成的面积表示减振器要求所消耗的功率P_d；当P_D与P_d的差最小时，则设计常通节流孔面积A_0fi得到的减振器速度特性曲线将逼近设计所要求的速度特性曲线。因此，常通节流孔A_{0 f}最优设计目标函数可表示为

F_D-d|A_0fi=PDi^-Pdi（9-25）

目标函数F_D-d|_A0fi随设计速度的变化曲线，如图9-10所示。

图9-9不同设计常通孔开阀前速度特性曲线

图9-10目标函数随设计速度V的变化曲线

由图9-11可知，常通节流孔A_0f优化设计目标函数存有最优设计速度点，当达到该速度设计点时，优化设计目标函数达到最小值。(www.xing528.com)

2.最优常通节流孔面积A_0f

目标函数F_D-d|_A0fi随设计常通节流孔面积的变化曲线A_{0 f i}，如图9-11所示。当F_D-d|A_0fi达到最小时，对应常通节流孔的面积即为常通节流孔优化设计面积。因此，在给定参数下通过曲线拟合优化设计程序，可求得复原阀常通节流孔的优化设计面积A_0f。

3.优化设计过程

1）利用速度点V_i∈（0，V_k1]，i∈[1，2，…，n]，设计常通节流孔面积A_0j。

2）根据设计常通节流孔面积A_0j，计算在速度（0，V_k1]范围内各速度点阻尼力F_Di。

3）建立常通节流孔面积优化设计目标函数F_D-d|_A0fi=P_Di-P_di。

4）求常通节流孔面积优化设计目标函数F_D-d|_A0fi的极值，极值所对应的速度点即为最优速度设计点，对应的常通节流孔面积A_0i即为所求的最优常通节流孔面积设计值。

图9-11 最优设计目标函数随A_0f变化曲线