1. 研究目的与意义
在传统的汽车设计理论中总是将其看作一个线性子系统，这样做的主要目的是为了简化分析，但事实上所有的汽车悬架系统都存在一定程度的非线性，这些非线性来源于汽车悬架的构成元件、悬架结构以及材料等方面。随着设计制造技术的提高，非线性悬架元件在汽车上的应用日益广泛。非线性元件在汽车悬架上的应用对汽车传统的悬架设计理论提出了新了课题。
相对于前面提到的那些非线性悬架来说，非线性螺旋弹簧悬架在成本，可靠性等方面都占据极大的优势，因此，对于中低档轿车而言，采用这种形式弹性元件的悬架必将成为将来轿车悬架设计的发展趋势。
非线性弹簧悬架能够在不需要消耗附加能量的情况下改善汽车的舒适性和稳定性。可以说它是符合可持续发展的思想和潮流的。实现非线性的途径有很多，一般只要能够提出要求，在技术实现上不会遇到太大的阻力，特别是通过传统的螺旋弹簧和钢板弹簧都能够实现，并满足要求。这样，非线性弹簧悬架的成本可以控制得较低，有着广阔的推广前景，特别是正在发展中的我国汽车工业。
2. 课题关键问题和重难点
非线性系统和非线性振动发展到今天，出现了不少的方法和理论。但是总的来说还是不够完善．系统性不强，对条件的要求比较苛刻。在处理工程问题的过程中，绝大多都是的工程问题都可以通过简化为线性问题来处理。或者说这种简化满足我们的要求。但也有一些现象不能用线性振动理论来预测分析，或者说用线性振动理论还不能满足研究的要求。
非线性系统本身的特性决定了其分析方法与线性系统会有很大的差别。由于叠加原理的存在使得对线性系统的分析方法的研究已经趋于完备。但是，到目前为止只有少数类型的非线性方程能够找到其解析解或是通过一些近似的方法寻找其解析解。这就决定了数值分析的方法在解决非线性问题中的不可或缺的地位。然而对非线性系统的一般性的分析却是很有必要的。它虽然不能给出精确的解，但是它可以给出系统的一些重要特性，可以从宏观上总体把握这个系统的特性。
悬架是保证车轮与汽车承载系统(车架或承载式车身)之间具有弹性联系并能够传递载荷、缓和冲击、衰减振动以及调节汽车行使中车身位置等有关装置的总称。悬架系统对整车的操纵稳定性、抗纵倾能力也起着决定性的作用。因此，在设计悬架时必须考虑到以下几个方面：
3. 国内外研究现状（文献综述）
由于汽车在工作时，簧载质量经常会发生变化。线性悬架只能是空载和满载薛的一个折衷。非线性悬架是解决这个矛盾的途径之一。非线性理论上远不如线性理论成熟，许多非线性的理论求解方法只能针对弱非线性问题。统计等效线性化法在处理非线性问题时，没有什么限制，非常适用于各种工程问题。本文利用了等效线性化法分析了四分之一车模型在受随机激励下的等效刚度，为悬架刚度的优化设计提供了基础。
鉴于非线性问题的特性，即是非线性理论的存在性和不完善性。仅仅用非线性理论的方法，很难得到比较精确的解，有时候不可能得到结果，但是它可以给出非线性系统的一些基本性质，可以为数值解法提供非常有益的指导作用。好的数值解法在解决非线性问题上至关重要。特别是计算机硬件和软件技术的快速发展，以及算法的不断改进，为数值方法的精度和速度都提供了广阔的应用空间。本论文将采取数值优化和理论分析相结合的方法对非线性悬架系统进行分析设计。即是，由理论分析给出设计的方向和思路，以数值方法来具体进行精确的实现。
优化理论的发展，为数值法的发展注入了更多的动力。近年来，多目标优化理论取得了很好的发展。本文将以matlab搭建非线性弹簧悬絮系统，进行数值计算。利用多目标优化理论来寻找对平顺性和操纵稳定性都有利的非线性弹簧，摸索出一套具体的多目标优化的思路和方法。
4. 研究方案
总体设计思路是设计一种非线性悬架机构来隔离振动，达到减震目的。结合负刚度弹簧的特性，可以采取一种正负刚度并联的机构，减振效果十分明显。对比多种非线性弹簧，选用了碟形弹簧。碟形弹簧刚度大，高厚比在一定程度，达到一定负载即可产生负刚度。选择合适的碟形弹簧,将其在负刚度的变形范围内与正刚度弹簧并联,使得并联机构在一定位移变化范围内可以保持极低的并联刚度,即实现准零刚度。
由于碟形弹簧需要一定的条件才能达到负刚度工作区域，所以采用预压紧的措施，用螺栓连接2个打孔的圆形垫片即可实现。正刚度弹簧置于碟形弹簧中间，固定靠底座中间与上盖连接的柱子，这样一个简单的机构能很好地实现减振的目的。
设计机构时在载荷位移曲线上选取恰当的位移区间,使碟形弹簧刚度k-与正刚度弹簧k 在该区间内匹配,使总刚度等于两者代数和，略大于0。将选择的位移区域作为并联机构的工作区域。
5. 工作计划
毕业设计前一学期末完成英文翻译，收集、查阅、文献资料并准备开题报告。
第1周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统,译文封面用标准模板。查阅文献资料，撰写开题报告。
第2周开题报告经指导老师批阅合格并确认后，开题报告封面用标准模板，上传至毕业设计管理系统。
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