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Uncertainty Analysis and Optimization of quasi-zero stifness Air Suspension Based on Polynomial Chaos Method

Chinese Journal of Mechanical Engineering 2022年第4期35卷 268-286页

作者： Xing Xu Huan Liu Xinwei Jiang Akolbire Vincent Atindana Automotive Engineering Research Institute Jiangsu UniversityZhenjiang 212013China

To improve the vibration isolation performance of suspensions,various new structural forms of suspensions have been ***,there is uncertainty in these new structure suspensions,so the deterministic research cannot refect the performance of the suspension under actual operating *** this paper,a quasi-zero stifness isolator is used in automotive suspensions to form a new suspension−quasi-zero stifness air suspension(QZSAS).Due to the strong nonlinearity and structural complexity of quasi-zero stifness suspensions,changes in structural parameters may cause dramatic changes in suspension performance,so it is of practical importance to study the efect of structural parameter uncertainty on the suspension *** order to solve this problem,three suspension structural parameters d_(0),L_(0) and Pc_(0) are selected as random variables,and the polynomial chaos expansion(PCE)theory is used to solve the suspension performance *** sensitivity of the performance parameters to diferent structural parameters was discussed and analyzed in the frequency ***,a multi-objective optimization of the structural parameters d_(0),L_(0) and Pc_(0) of QZSAS was performed with the mean and variance of the root-mean-square(RMS)acceleration values as the optimization *** optimization results show that there is an improvement of about 8%−1_(0)%in the mean value and about 4_(0)%−55%in the standard deviation of acceleration(RMS)*** paper verifes the feasibility of the PCE method for solving the uncertainty problem of complex nonlinear systems,which provide a reference for the future structural design and optimization of such suspension systems.

关键词： Air suspension quasi-zero stifness Polynomial chaos Uncertainty analysis Optimization

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