基于生物力學(xué)的乘用車踏板舒適性評(píng)價(jià)與優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-10-10 19:12
我國(guó)的汽車產(chǎn)業(yè)隨著人民經(jīng)濟(jì)水平的提升而飛速發(fā)展,汽車保有量在全球范圍內(nèi)居第一。以往汽車工業(yè)的發(fā)展主要關(guān)注汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性等方面,隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的話語權(quán)越來越提升,舒適性也被汽車生產(chǎn)廠家納入研發(fā)體系內(nèi)。學(xué)者們?cè)谄嚨娜藱C(jī)工程領(lǐng)域中開展了大量的研究,傳統(tǒng)的方式是通過大量的歸納統(tǒng)計(jì)獲得汽車設(shè)計(jì)參數(shù)的合理范圍,或者試驗(yàn)員的主觀評(píng)價(jià),但是這無法從理論層面去分析人體產(chǎn)生舒適性的深層原因,這制約了舒適性評(píng)價(jià)體系的建立,因此尋找相應(yīng)的理論支撐是目前重點(diǎn)的研究方向。生物力學(xué)作為一個(gè)新興學(xué)科,從人體運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)-肌肉和骨骼出發(fā),從醫(yī)學(xué)、力學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度系統(tǒng)地解釋了舒適性感受產(chǎn)生的具體原因,因此目前被廣泛應(yīng)用在汽車的人機(jī)工程領(lǐng)域當(dāng)中。本文針對(duì)乘用車關(guān)鍵操縱裝置-踏板的操縱舒適性,結(jié)合生物力學(xué)的研究?jī)?nèi)容,借助虛擬仿真軟件建立駕駛員-踏板人機(jī)交互系統(tǒng)模型,采用相關(guān)試驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行人體表面肌電試驗(yàn),獲取駕駛員在操縱踏板的過程中人體下肢主要肌肉的肌電信號(hào),采用傳感器獲取踏板的運(yùn)動(dòng)和力學(xué)特性曲線,引入到仿真模型,對(duì)與踏板操縱舒適性相關(guān)的駕駛室布局進(jìn)行參數(shù)化分析,探討不同參數(shù)之間耦合的影響,最后利用遺傳算法以人...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 汽車舒適性研究現(xiàn)狀
1.2.2 汽車踏板舒適性研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究概況
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 基于生物力學(xué)的駕駛員-踏板交互系統(tǒng)
2.1 人體生物力學(xué)
2.2 肌肉建模方法概述
2.3 駕駛員-踏板人機(jī)交互系統(tǒng)的建立
2.3.1 人體模型
2.3.2 駕駛室模型及其布置參數(shù)
2.3.3 駕駛員-環(huán)境系統(tǒng)的耦合
2.4 本章小結(jié)
第三章 駕駛員-踏板交互系統(tǒng)試驗(yàn)
3.1 表面肌電信號(hào)概述
3.2 試驗(yàn)方案
3.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)及設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
3.2.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.3 試驗(yàn)結(jié)果處理及分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 踏板設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)下肢生物力學(xué)影響分析
4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
4.2 油門踏板參數(shù)化分析
4.2.1 人體百分位的影響
4.2.2 駕駛室布置的影響
4.2.3 踏板力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響
4.2.4 踏板和駕駛室的耦合影響
4.3 制動(dòng)踏板參數(shù)化分析
4.3.1 人體百分位的影響
4.3.2 踏板預(yù)緊力的影響
4.3.3 踏板阻力系數(shù)的影響
4.3.4 座椅高度的影響
4.3.5 H點(diǎn)前后距離的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于遺傳算法的踏板操縱舒適性優(yōu)化
5.1 踏板操縱舒適性評(píng)價(jià)函數(shù)
5.2 遺傳算法介紹
5.3 踏板操縱舒適性的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 優(yōu)化結(jié)果分析
5.4.1 油門踏板的優(yōu)化結(jié)果
5.4.2 制動(dòng)踏板的優(yōu)化結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3690190
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 汽車舒適性研究現(xiàn)狀
1.2.2 汽車踏板舒適性研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究概況
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 本章小結(jié)
第二章 基于生物力學(xué)的駕駛員-踏板交互系統(tǒng)
2.1 人體生物力學(xué)
2.2 肌肉建模方法概述
2.3 駕駛員-踏板人機(jī)交互系統(tǒng)的建立
2.3.1 人體模型
2.3.2 駕駛室模型及其布置參數(shù)
2.3.3 駕駛員-環(huán)境系統(tǒng)的耦合
2.4 本章小結(jié)
第三章 駕駛員-踏板交互系統(tǒng)試驗(yàn)
3.1 表面肌電信號(hào)概述
3.2 試驗(yàn)方案
3.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)及設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備
3.2.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
3.3 試驗(yàn)結(jié)果處理及分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 踏板設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)下肢生物力學(xué)影響分析
4.1 設(shè)計(jì)參數(shù)
4.2 油門踏板參數(shù)化分析
4.2.1 人體百分位的影響
4.2.2 駕駛室布置的影響
4.2.3 踏板力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)的影響
4.2.4 踏板和駕駛室的耦合影響
4.3 制動(dòng)踏板參數(shù)化分析
4.3.1 人體百分位的影響
4.3.2 踏板預(yù)緊力的影響
4.3.3 踏板阻力系數(shù)的影響
4.3.4 座椅高度的影響
4.3.5 H點(diǎn)前后距離的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 基于遺傳算法的踏板操縱舒適性優(yōu)化
5.1 踏板操縱舒適性評(píng)價(jià)函數(shù)
5.2 遺傳算法介紹
5.3 踏板操縱舒適性的優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 優(yōu)化結(jié)果分析
5.4.1 油門踏板的優(yōu)化結(jié)果
5.4.2 制動(dòng)踏板的優(yōu)化結(jié)果
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
本文編號(hào):3690190
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