本文關鍵詞：基于座椅懸架—人體耦合模型的運動動力學分析及其優(yōu)化設計

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【摘要】：職業(yè)駕駛員長期處于的中低幅值低頻率的振動環(huán)境對身體健康造成極大損害。由于座椅懸架對振動和沖擊的有效衰減作用,多用作工業(yè)、建筑業(yè)以及貨運載客等車輛的駕駛員座椅,作為衰減傳遞給人體振動的最后一環(huán),有著至關重要的作用。為此,本文以某工程車的座椅懸架為研究對象,研究基于座椅懸架-人體耦合模型的運動動力學分析及其優(yōu)化設計。本文首先結合國內(nèi)外研究資料,了解了全身振動環(huán)境對駕駛員身體健康的危害,以及座椅懸架在衰減傳遞給人體振動方面所起的作用,明確對座椅懸架進行進一步深入研究的意義。其次,對座椅懸架的結構以及性能評價指標進行了介紹,在此基礎上,對座椅懸架結構進行了動力學分析,得到了懸架系統(tǒng)的等效剛度和等效阻尼,并建立了二自由度座椅懸架-人體耦合模型得到其傳遞函數(shù)。然后,在ADAMS軟件中建立座椅懸架-人體耦合模型,實驗測量了空氣彈簧的靜動態(tài)特性和座椅懸架-人體模型的傳遞函數(shù),并將運動動力學模型的結果與ADAMS模型和實驗結果對比,驗證模型的正確性。最后在座椅懸架結構動力學分析的基礎上,提出了對空氣彈簧布置位置和阻尼器布置位置及性能進行優(yōu)化設計的要求,運用MTALAB優(yōu)化工具箱計算得到優(yōu)化結果。針對座椅懸架結構的優(yōu)化設計,分別分析了座椅懸架結構的等效剛度以及針對四種不同輸入座椅的振動沖擊響應情況,結果表明:優(yōu)化后空氣彈簧的布置位置使得座椅系統(tǒng)的等效剛度在整個座椅行程內(nèi)基本保持不變,座椅的固有頻率對駕駛員質(zhì)量和平衡位置高度均具有穩(wěn)定性;四種不同車型的阻尼器優(yōu)化結果使得座椅響應的SEAT和VDVr值明顯降低,乘坐舒適性提高。本文中座椅懸架結構的運動動力學分析模型和優(yōu)化方法,為具體車型的座椅懸架結構設計提供了參考,對座椅懸架結構的開發(fā)有工程應用價值。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.836

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