本文關(guān)鍵詞：基于座椅懸架—人體耦合模型的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：職業(yè)駕駛員長(zhǎng)期處于的中低幅值低頻率的振動(dòng)環(huán)境對(duì)身體健康造成極大損害。由于座椅懸架對(duì)振動(dòng)和沖擊的有效衰減作用,多用作工業(yè)、建筑業(yè)以及貨運(yùn)載客等車輛的駕駛員座椅,作為衰減傳遞給人體振動(dòng)的最后一環(huán),有著至關(guān)重要的作用。為此,本文以某工程車的座椅懸架為研究對(duì)象,研究基于座椅懸架-人體耦合模型的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文首先結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究資料,了解了全身振動(dòng)環(huán)境對(duì)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(dòng)方面所起的作用,明確對(duì)座椅懸架進(jìn)行進(jìn)一步深入研究的意義。其次,對(duì)座椅懸架的結(jié)構(gòu)以及性能評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了介紹,在此基礎(chǔ)上,對(duì)座椅懸架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)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(shí)驗(yàn)測(cè)量了空氣彈簧的靜動(dòng)態(tài)特性和座椅懸架-人體模型的傳遞函數(shù),并將運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型的結(jié)果與ADAMS模型和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證模型的正確性。最后在座椅懸架結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上,提出了對(duì)空氣彈簧布置位置和阻尼器布置位置及性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求,運(yùn)用MTALAB優(yōu)化工具箱計(jì)算得到優(yōu)化結(jié)果。針對(duì)座椅懸架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì),分別分析了座椅懸架結(jié)構(gòu)的等效剛度以及針對(duì)四種不同輸入座椅的振動(dòng)沖擊響應(yīng)情況,結(jié)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(gè)座椅行程內(nèi)基本保持不變,座椅的固有頻率對(duì)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(jié)果使得座椅響應(yīng)的SEAT和VDVr值明顯降低,乘坐舒適性提高。本文中座椅懸架結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)分析模型和優(yōu)化方法,為具體車型的座椅懸架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考,對(duì)座椅懸架結(jié)構(gòu)的開發(fā)有工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.836

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