本文關(guān)鍵詞：叉車結(jié)構(gòu)振動特性及減振研究

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【摘要】：叉車作為主要的場內(nèi)作業(yè)車輛，廣泛應(yīng)用于工廠、港口、倉庫、車站、機場等國民經(jīng)濟(jì)部門，承擔(dān)著貨物的裝卸、搬運、堆垛及極短距離運輸?shù)娜蝿?wù)。叉車整體的可靠性及舒適性，不僅影響生產(chǎn)效率，而且影響駕駛員的身心健康。因此，非常有必要對其振動特性及減振降噪等方面進(jìn)行研究。至今，國內(nèi)外學(xué)者對叉車減振做了一定的研究，也提出了一系列被動、主動減振的方案。但其研究很少考慮叉車結(jié)構(gòu)對座椅振動的影響，只是把座椅系統(tǒng)單獨取出來研究，沒有把座椅放到整個叉車系統(tǒng)中研究，忽略了叉車系統(tǒng)的振動對座椅的影響。 文章對合力PCQD20型內(nèi)燃平衡重式叉車的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，通過測量其主要參數(shù)，繪制CAD工程圖樣。綜合考慮叉車結(jié)構(gòu)(尤其是前、后橋結(jié)構(gòu))的不同，，通過Solidworks軟件建立叉車整車的虛擬樣機。 通過理論分析、結(jié)構(gòu)研究，把叉車車架及驅(qū)動橋看作剛體；因此，叉車的主要減振單元為輪胎和座椅。分別定義其剛度系數(shù)k和阻尼系數(shù)c，綜合發(fā)動機和地面激勵對叉車振動的影響，通過solidworks軟件集成的vibration simulation模塊，劃分網(wǎng)格，對仿真模型進(jìn)行模態(tài)分析，得到叉車的固有頻率和振型。通過與實測振動數(shù)據(jù)比較，修正叉車模型，使其更加符合實際情況。 經(jīng)過振動響應(yīng)分析，得到叉車動態(tài)響應(yīng)特性及平均加速度的分布，運用線性回歸原理進(jìn)行曲線擬合，近似得到外部振源的數(shù)學(xué)模型。通過人體結(jié)構(gòu)分析，考慮到分析規(guī)模與計算精度的均衡，建立四自由度的“人-椅”模型。憑借Matlab軟件，結(jié)合優(yōu)化算法，優(yōu)化座椅結(jié)構(gòu)參數(shù)，減小振幅、使振動頻率遠(yuǎn)離人體共振區(qū)，達(dá)到減振降噪的目的。最后，結(jié)合人因工程學(xué)，綜合評定叉車座椅的減振效果。 課題減小了叉車在運行過程中駕駛員所受的振動，為叉車的減振降噪及座椅的設(shè)計與開發(fā)提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：虛擬樣機 有限元分析 振動響應(yīng) 人-椅模型 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH242
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 引言11
• 1.2 叉車減振技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.3 課題研究的目的與意義12-13
• 1.4 課題研究的思路13-15
• 第二章 叉車有限元模型的建立15-31
• 2.1 有限元法15-20
• 2.1.1 有限元法概述15
• 2.1.2 有限元法的基本原理15-18
• 2.1.3 有限元法的基本步驟18-19
• 2.1.4 結(jié)構(gòu)有限元分析精度的影響因素與解決方法19-20
• 2.2 叉車的結(jié)構(gòu)分析20-21
• 2.2.1 叉車的組成20
• 2.2.2 叉車結(jié)構(gòu)的簡化20-21
• 2.3 叉車有限元模型的建立21-30
• 2.3.1 叉車仿真模型建立的要點分析21-22
• 2.3.2 叉車主要零部件的建模22-29
• 2.3.3 整車有限元模型的裝配29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 叉車整體的模態(tài)分析31-41
• 3.1 模態(tài)分析概述31
• 3.2 模態(tài)分析的基本理論31-33
• 3.2.1 模態(tài)分析的原理31-32
• 3.2.2 模態(tài)分析的基本步驟32-33
• 3.3 整車的模態(tài)分析33-39
• 3.3.1 定義材料屬性、相接觸面組形式及零部件的關(guān)系33-34
• 3.3.2 劃分網(wǎng)格34-35
• 3.3.3 模態(tài)分析35-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第四章 叉車的振動測試與數(shù)據(jù)采集41-53
• 4.1 振動測試41-44
• 4.1.1 叉車型號41
• 4.1.2 測試系統(tǒng)41
• 4.1.3 測試儀器41-43
• 4.1.4 測試環(huán)境43-44
• 4.2 振動數(shù)據(jù)的采集與響應(yīng)分析44-51
• 4.2.1 車架與發(fā)動機的振動分析44-47
• 4.2.2 驅(qū)動橋與司機座椅蓋板的振動分析47-49
• 4.2.3 座椅的振動分析49-51
• 4.3 本章小結(jié)51-53
• 第五章 叉車振動的響應(yīng)分析53-77
• 5.1 叉車仿真模型的修正53
• 5.2 響應(yīng)分析的基本理論53-54
• 5.3 外部振源的分析54-60
• 5.3.1 路面激勵的分析54-56
• 5.3.2 內(nèi)燃發(fā)動機不平衡力的分析56-60
• 5.4 結(jié)構(gòu)剛度與阻尼的確定60-64
• 5.4.1 輪胎的等效剛度與等效阻尼60-63
• 5.4.2 座椅的剛度與等效阻尼63-64
• 5.5 振動響應(yīng)分析64-74
• 5.5.1 傳感器的分布64
• 5.5.2 頻響分析64-74
• 5.6 本章小結(jié)74-77
• 第六章 叉車座椅的振動分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化77-93
• 6.1 “人-椅”模型的建立77-80
• 6.1.1 “人-椅”系統(tǒng)振動模型的建立77-78
• 6.1.2 “人-椅”系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立78-79
• 6.1.3 “人-椅”系統(tǒng)優(yōu)化模型的建立79-80
• 6.2 座椅結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化80-85
• 6.2.1 座椅結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化過程80-84
• 6.2.2 優(yōu)化結(jié)果及分析84-85
• 6.3 座椅減振效果的評定85-92
• 6.3.1 人因工程概述85
• 6.3.2 機械振動與沖擊-人體暴露于全身振動的評價標(biāo)準(zhǔn)85-87
• 6.3.3 優(yōu)化后座椅的減振性能評價87-92
• 6.4 本章小結(jié)92-93
• 第七章 課題總結(jié)93-95
• 7.1 課題的主要內(nèi)容93
• 7.2 研究的不足93-95
• 參考文獻(xiàn)95-99
• 致謝99-101
• 附錄 1101-103
• 附錄 2103-129
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄129-130

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1101790