【摘要】：隨著人們生活水平的提高,汽車的使用越來(lái)越廣泛,同時(shí)對(duì)汽車的駕乘舒適性要求也越來(lái)越高�；跍�(zhǔn)零剛度的汽車座椅懸置在其平衡位置附近具有高靜剛度低動(dòng)剛度特性,其起始隔振頻率很低,能有效隔離對(duì)人體傷害較大的低頻振動(dòng),同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、工作可靠和成本低等優(yōu)點(diǎn),有廣泛的應(yīng)用前景,是座椅懸置的發(fā)展方向之一。本文設(shè)計(jì)制造了一種基于正剛度機(jī)構(gòu)(豎直彈簧)與負(fù)剛度機(jī)構(gòu)(水平預(yù)壓縮彈簧)并聯(lián)的汽車座椅懸置(該座椅懸置結(jié)構(gòu)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利:一種可調(diào)的高隔振性能汽車座椅懸置結(jié)構(gòu),申請(qǐng)?zhí)?201810245963.6),通過(guò)理論研究、仿真分析和試驗(yàn)研究等手段系統(tǒng)的研究了該座椅懸置的靜力學(xué)特性和振動(dòng)特性。其主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)理論研究了座椅懸置的剛度特性,分析了水平彈簧預(yù)壓縮量對(duì)剛度的影響規(guī)律,得到座椅懸置在平衡位置具有準(zhǔn)零剛度特性的條件,且該座椅懸置需要調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整其靜平衡位置到一個(gè)固定的特定位置。對(duì)座椅懸置建立動(dòng)力學(xué)模型并對(duì)其求解,分別得到座椅懸置在不同水平彈簧預(yù)壓縮量和不同等效阻尼下的位移傳遞率特性,和座椅懸置在不同類型激勵(lì)下的時(shí)域響應(yīng)。研究結(jié)果表明,當(dāng)激勵(lì)頻率高于2Hz時(shí),座椅懸置具有良好的隔振性能,隔振率高于60%。(2)對(duì)座椅懸置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),將其分為豎直彈簧安裝與調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、負(fù)剛度機(jī)構(gòu)、懸置高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)其對(duì)不同體重、不同身高乘員的調(diào)節(jié)功能。對(duì)每個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)重要零件進(jìn)行校核。對(duì)設(shè)計(jì)的零件進(jìn)行三維建模并在UG軟件中進(jìn)行虛擬裝配,檢查是否有干涉和進(jìn)一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)。(3)建立ADAMS仿真模型,在不同等效簧載質(zhì)量、不同頻率位移激勵(lì)條件下進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:座椅懸置的共振頻率出現(xiàn)在0.5Hz~0.75Hz之間,懸置的起始隔振頻率約為1Hz;當(dāng)激勵(lì)頻率高于2Hz時(shí),座椅懸置的隔振率在65%以上,且等效簧載質(zhì)量越大,隔振率越高。仿真結(jié)果與理論分析結(jié)果相符合。(4)制造了座椅懸置樣機(jī),測(cè)量了其靜力學(xué)特性,座椅懸置樣機(jī)存在小剛度區(qū)間,范圍約為40mm,剛度約為3000N/m。搭建了動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該座椅懸置樣機(jī)的固有頻率約為1.4Hz,起始隔振頻率約為2Hz,當(dāng)激勵(lì)頻率高于4Hz時(shí),隔振率高于50%。該座椅懸置具有良好的隔振性能。本課題的研究證實(shí)了基于準(zhǔn)零剛度的座椅懸置具有優(yōu)異的隔振性能,為汽車座椅懸置提供了一種新的設(shè)計(jì)方案,研究結(jié)果對(duì)座椅懸置設(shè)計(jì)有重要參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U463.836
【圖文】：

位置附近具有高靜剛度低動(dòng)剛度特性，有很好的承載始頻率非常低，對(duì)低頻振動(dòng)或超低頻振動(dòng)有很好的隔過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)整被動(dòng)座椅懸置的某些特性參數(shù)，使懸身高的駕乘人員，都能有很好的隔振性能，具有很好于準(zhǔn)零剛度的被動(dòng)座椅懸架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)特性及乘舒適性具有非常重要的實(shí)際價(jià)值與意義。研究現(xiàn)狀及分析度系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀剛度并聯(lián)的準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)原理如圖 1.1 所示。當(dāng)線性彈力平衡后，在靜力平衡位置處并聯(lián)合適的負(fù)剛度機(jī)構(gòu)的負(fù)剛度機(jī)構(gòu)對(duì)被隔振對(duì)象不起支撐作用。所構(gòu)成系性特性，在靜平衡位置附近的剛度趨近于零且大于零達(dá)到隔離低頻振動(dòng)的目的。

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文[5]首先對(duì)準(zhǔn)零剛度系統(tǒng)的理論進(jìn)行了全面的闡述，arrella 等人[6-8]提出了由一個(gè)豎直線性彈簧并聯(lián)兩統(tǒng)，如圖 1.2 所示，并研究了其靜力學(xué)特性和平衡表明當(dāng)結(jié)構(gòu)參數(shù)滿足一定關(guān)系時(shí)，系統(tǒng)在平衡位傾斜的線性彈簧的初始角度在48 57 范圍內(nèi)時(shí)，線的變化率最小。

圖 1.2 三彈簧并聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1.2 Schematic diagram of three spring parallel structurenvacic 等人[9]又改進(jìn)了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，用兩個(gè)傾斜的非線性彈簧代線性彈簧，并對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，研究結(jié)果表明：具有預(yù)壓縮量的非使該系統(tǒng)在平衡位置附近更大位移范圍內(nèi)具有較小剛度特性。在此10]采用四個(gè)傾斜的線性彈簧作為負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，分析了其靜力學(xué)特性了其動(dòng)力學(xué)隔振性能。獻(xiàn)和張施祥等人[11-14]提出了用兩個(gè)對(duì)稱安裝的連桿-彈簧機(jī)構(gòu)作為負(fù)零剛度系統(tǒng)，如圖 1.3 所示，從系統(tǒng)的工作原理、動(dòng)力學(xué)特性、應(yīng)用系統(tǒng)的研究。研究結(jié)果表明該系統(tǒng)在靜平衡位置附近具有良好的低

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李曉靜;楊豐翔;劉保軍;;基于ADAMS的振動(dòng)過(guò)程頻率特性分析[J];新技術(shù)新工藝;2015年09期

2 劉興天;孫靖雅;肖鋒;華宏星;;準(zhǔn)零剛度微振動(dòng)隔振器的原理和性能研究[J];振動(dòng)與沖擊;2013年21期

3 郭曉寧;曾彬彬;;基于ADAMS的挖掘機(jī)虛擬樣機(jī)模型的建立[J];中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào);2012年04期

4 彭獻(xiàn);張施詳;;一種準(zhǔn)零剛度被動(dòng)隔振系統(tǒng)的非線性共振響應(yīng)分析[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年08期

5 趙強(qiáng);高麗杰;;正負(fù)剛度并聯(lián)彈簧汽車座椅懸架設(shè)計(jì)與仿真[J];森林工程;2009年01期

6 郭星衛(wèi);;加速度計(jì)信號(hào)的濾波技術(shù)研究[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào);2008年22期

7 朱思洪;徐曉美;;駕駛員座椅懸架系統(tǒng)剛度調(diào)節(jié)特性研究[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2008年02期

8 宋健;;基于ADAMS的虛擬樣機(jī)技術(shù)研究綜述[J];濰坊學(xué)院學(xué)報(bào);2006年06期

9 芮執(zhí)元;魏興春;馮瑞成;;基于ADAMS的虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2006年19期

10 徐曉美;朱思洪;;一種剪式座椅振動(dòng)特性的理論分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2006年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王勇;汽車座椅的非線性準(zhǔn)零剛度隔振技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

2 徐曉美;基于磁力彈簧的非公路車輛駕駛員座椅懸架系統(tǒng)研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王心龍;CRSM準(zhǔn)零剛度隔振器的非線性隔振特性及實(shí)驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2015年

2 王毅;滾球型準(zhǔn)零剛度隔振器的設(shè)計(jì)和特性分析[D];湖南大學(xué);2015年

3 孫明;商用車座椅半主動(dòng)懸架特性研究[D];吉林大學(xué);2014年

4 張?jiān)掠?準(zhǔn)零剛度隔振器的特性分析及實(shí)驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2013年

5 柳偉;半主動(dòng)座椅懸架的設(shè)計(jì)與振動(dòng)特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

6 張施祥;一種準(zhǔn)零剛度隔振系統(tǒng)及其在車載精密儀器隔振中的應(yīng)用[D];湖南大學(xué);2011年

7 朱星星;一種新型座椅半主動(dòng)懸架系統(tǒng)振動(dòng)特性研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

8 李進(jìn);基于ADAMS的輕型客車操縱穩(wěn)定性仿真分析[D];上海交通大學(xué);2009年

9 劉杰;非線性座椅懸架結(jié)構(gòu)優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2007年

10 丁曉東;商用車座椅舒適性研究[D];吉林大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2783698