附件C：譯文

基于公理化設計的平順性評估和懸架設計

摘 要

本報告提出了一個基于公理化設計（AD）方法的懸架系統公式，以同時提高乘用車的駕駛平順性和靜態(tài)設計因素（SDFs）。該方法適用于在懸架系統的運動學 設計過程中，解耦或減少功能要求和設計參數之間的耦合關系。我們參考功能要求來選取與前輪定位和平順性相關的靜態(tài)設計因素，同時懸架節(jié)點位置參考公共設計參數。對性能指標以及分析平順性評價的動態(tài)特征進行定義之后，靜態(tài)設計因素可以通過商用車柔性車身模型進行數學表達。我們在功能要求和設計參數之間定義靈敏度矩陣。通過該汽車模型，可以使用這些矩陣提出靜態(tài)設計因素的設計序列。本報告通過恰當地設計運動學設計參數以同時改進平順性和靜態(tài)設計因素。


關鍵詞：平順性；懸架系統；運動學設計；獨立公理；柔性車身；靜態(tài)設計因素；性能指標

1. 簡介
懸架系統可看作通過可動連接或者通過遵從類似橡膠襯套或者可伸縮彈簧原理的裝置連接而成的剛體連結體。就汽車的操縱性、穩(wěn)定性和平順性方面而言，懸架系統在汽車性能方面起著重要作用。如果沒有好的懸架系統，即使傳動系統相當優(yōu)秀，汽車也不可能具有好的駕駛操縱性能。懸架的運動學設計可用來確定節(jié)點位置或者運動學設計要點。眾所周知，懸架是一個非常復雜的機械系統。迄今為止，人們一直依賴于直覺和經驗來明確的描述其運動學設計；然而，懸架系統的目標函數仍舊沒有弄清。
一些基于公理化設計理論的研究已經克服了對機械系統運動學分析過程低效的弊端。作為一種系統化的方法，公理化設計理論被引入設計過程之中（Suh, 1990；Suh,1995a），它完美的利用了技術知識和試探性決策。設計公理適用于設計階段中的創(chuàng)新過程，并且，概念設計階段的分析和決定的基本原則分別源自獨立公理和信息公理（Suh，1990）。盡管公理化設計理論簡單且清晰明了，但它尚未被機械系統所采用。然而，它已經在產品設計（Suh，1990；Moon et al.，1999）和制造業(yè)工藝流程設計（Almström,1998）中得到應用。但公理化設計在目前使用的包括麥弗遜懸架系統、雙橫臂懸架系統、多連桿懸架系統在內的用于改善懸架系統靜態(tài)設計因素（SDF）的流程中卻幾乎沒有得到應用，它只有在現有的麥弗遜懸架系統的耦合設計矩陣中得到了應用。然而，由于節(jié)點和運動學設計要點的緊密耦合以及懸架系統的高度非線性（Choi，1999），我們很難預測哪些部分需要修改。改進過的麥弗遜懸架系統中的靜態(tài)設計因素的值是最優(yōu)的，因為它是由一個通過對耦合部分進行改進設計的解耦設計矩陣得到的（Bae，2003）。盡管一個懸架系統可以通過應用使用公理化設計方法的獨立公理進行解耦，但是卻很難確定這一行為在平順性方面所造成的影響。