单腔膜式空气弹簧帘线参数多目标优化

噪声与振动控制 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (2): 300-306.

单腔膜式空气弹簧帘线参数多目标优化

聂金泉1, 2，谢卓融1, 2，李智1, 2

( 1. 湖北文理学院汽车与交通工程学院，湖北襄阳441053；
2. 湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室，湖北襄阳441053 )

收稿日期:2024-10-22 修回日期:2025-01-03 出版日期:2026-04-18 发布日期:2026-04-17

Multi-objective Optimization of Cord Parameters for Single-cavity Rolling-lobe Air Springs

Received:2024-10-22 Revised:2025-01-03 Online:2026-04-18 Published:2026-04-17

摘要/Abstract

摘要： 空气弹簧能够有效平衡道路激励引起的汽车振动，帘线参数对空气弹簧的动态特性有着重要影响。以单腔膜式空气弹簧为研究对象，建立结构有限元模型，通过仿真分析获取动刚度模型中气室体积、有效面积和有效面积变化率等关键参数，并验证模型的准确性。采用效应面法(Box–Behnken Design，BBD)和响应面法建立帘线参数与动刚度模型关键参数之间的代理模型。通过分析2 自由度1/4 车辆空气悬架系统在B级路面工况输入下的振动响应，建立以车身加速度、悬架弹簧动挠度和车轮相对动载均方根值为目标的多目标优化模型。利用快速非支配遗传算法(Fast Elitist Non - dominated Sorting Genetic Algorithm，NSGA- II) 求解得到Pareto 解集，采用熵权优劣解距离法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，TOPSIS)法决策分析得到最优的帘线参数。仿真结果表明，相较于原设计，优化后的参数使空气弹簧在高频共振区的幅频特性峰值分别下降了23.7 %、33.7 %和33.9 %。该方法提升空气弹簧减振性能效果明显，具有可行性和实用性。

关键词: 振动与波, 空气弹簧, 帘线, 代理模型, 多目标优化, 熵权TOPSIS法

聂金泉, 谢卓融, 李智, . 单腔膜式空气弹簧帘线参数多目标优化[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 300-306.

[1]	温青, 樊伶俐, 何泳霖, 华旭刚, 孙洪鑫, 徐真. 考虑人行桥纵坡的人-桥耦合振动理论分析与试验验证[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 211-216.
[2]	彭璐瑶, 王维凝, 生安香, 冯军和, 李立云. 地铁车辆段咽喉区车致振动特性实测与分析[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 217-223.
[3]	马成成, 凌育洪, 刘逸平. 地铁运行引起建筑物振动的实测研究与数值分析[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 224-230.
[4]	郭文杰, 冯兆伟, 罗文俊, 李佳宝, 张梁. 地铁上盖建筑振动特性及参数敏感性研究[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 231-237.
[5]	王俊峰, 欧阳青, 胡红生. 基于Taylor-LQG策略的磁流变减振器时滞补偿控制[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 238-244.
[6]	王真, 卢国盛, 赵志高. 具有高静低动刚度特性的双自由度隔振系统优化设计[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 256-260.
[7]	叶威, 彭宇豪, 圣小珍. 旋转圆盘上调谐质量阻尼器性能研究和参数优化[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 266-272.
[8]	张铁山, 任众, 奚少源. 磁流变弹性体自适应调谐减振器的设计与测试[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 286-292.
[9]	张雄, 沈意平, 王送来, 傅志强, 卫芬. 压电柔性结构滑模自抗扰振动主动控制研究[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 293-299.
[10]	周俊宏, 耿跃跃, 杨林, 叶伟涛, 杨晓坤. 磁流变阻尼器对斜拉索风致振动的减振研究[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 307-311.
[11]	张扬吉, 佘文鹏, 何林磊. 含多峰变量的动力总成悬置系统不确定性分析[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 167-173.
[12]	焦安勇, 迟洪志, 赵清海, 毛子滨. 平底轮辋侧向刚度预测及影响因素研究[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 179-184.
[13]	涂琪轩, 荆建平, 温猛, 刘吉成, 葛福雨, 孙旭呈. 考虑界面弹塑性接触摩擦阻尼的带冠叶片振动特性研究[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 1-6.
[14]	秦云龙, 杨雨浓, 余新森, 张冠军. 基于试验模态频率的串联双球有限元模型修正[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 7-12.
[15]	封周权, 宣欣岩, 张吉仁, 颜王吉, 华旭刚, . 基于解析模态分解和累积功率谱密度的斜拉索阻尼比估计[J]. 噪声与振动控制, 2026, 46(2): 13-19.