附件C：譯文

基于公理化設(shè)計的平順性評估和懸架設(shè)計

摘 要

本報告提出了一個基于公理化設(shè)計（AD）方法的懸架系統(tǒng)公式，以同時提高乘用車的駕駛平順性和靜態(tài)設(shè)計因素（SDFs）。該方法適用于在懸架系統(tǒng)的運動學(xué) 設(shè)計過程中，解耦或減少功能要求和設(shè)計參數(shù)之間的耦合關(guān)系。我們參考功能要求來選取與前輪定位和平順性相關(guān)的靜態(tài)設(shè)計因素，同時懸架節(jié)點位置參考公共設(shè)計參數(shù)。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(shè)計因素可以通過商用車柔性車身模型進行數(shù)學(xué)表達。我們在功能要求和設(shè)計參數(shù)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(shè)計因素的設(shè)計序列。本報告通過恰當?shù)卦O(shè)計運動學(xué)設(shè)計參數(shù)以同時改進平順性和靜態(tài)設(shè)計因素。


關(guān)鍵詞：平順性；懸架系統(tǒng)；運動學(xué)設(shè)計；獨立公理；柔性車身；靜態(tài)設(shè)計因素；性能指標

1. 簡介
懸架系統(tǒng)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(jié)體。就汽車的操縱性、穩(wěn)定性和平順性方面而言，懸架系統(tǒng)在汽車性能方面起著重要作用。如果沒有好的懸架系統(tǒng)，即使傳動系統(tǒng)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(xué)設(shè)計可用來確定節(jié)點位置或者運動學(xué)設(shè)計要點。眾所周知，懸架是一個非常復(fù)雜的機械系統(tǒng)。迄今為止，人們一直依賴于直覺和經(jīng)驗來明確的描述其運動學(xué)設(shè)計；然而，懸架系統(tǒng)的目標函數(shù)仍舊沒有弄清。
一些基于公理化設(shè)計理論的研究已經(jīng)克服了對機械系統(tǒng)運動學(xué)分析過程低效的弊端。作為一種系統(tǒng)化的方法，公理化設(shè)計理論被引入設(shè)計過程之中（Suh, 1990；Suh,1995a），它完美的利用了技術(shù)知識和試探性決策。設(shè)計公理適用于設(shè)計階段中的創(chuàng)新過程，并且，概念設(shè)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(shè)計理論簡單且清晰明了，但它尚未被機械系統(tǒng)所采用。然而，它已經(jīng)在產(chǎn)品設(shè)計（Suh，1990；Moon et al.，1999）和制造業(yè)工藝流程設(shè)計（Almström,1998）中得到應(yīng)用。但公理化設(shè)計在目前使用的包括麥弗遜懸架系統(tǒng)、雙橫臂懸架系統(tǒng)、多連桿懸架系統(tǒng)在內(nèi)的用于改善懸架系統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計因素（SDF）的流程中卻幾乎沒有得到應(yīng)用，它只有在現(xiàn)有的麥弗遜懸架系統(tǒng)的耦合設(shè)計矩陣中得到了應(yīng)用。然而，由于節(jié)點和運動學(xué)設(shè)計要點的緊密耦合以及懸架系統(tǒng)的高度非線性（Choi，1999），我們很難預(yù)測哪些部分需要修改。改進過的麥弗遜懸架系統(tǒng)中的靜態(tài)設(shè)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(shè)計的解耦設(shè)計矩陣得到的（Bae，2003）。盡管一個懸架系統(tǒng)可以通過應(yīng)用使用公理化設(shè)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。