基于并联机构的车辆多维减振座椅的设计

车辆系统的振动是典型的多自由度振动,多自由度减振座椅的减振性能是乘员的乘座舒适性的关键。基于并联机构的多维运动原理,构造出一种新型的具有3自由度的汽车并联减振座椅。对该3自由度的汽车并联减振座椅的主体并联机构建立运动学模型,进行了位置理论分析,最后通过ADAMS软件建立减振座椅振动模型并进行减振性能仿真,验证了该减振座椅系统具有良好的减振效果。     

车辆并联多维减振座椅的模态分析

车辆座椅的振动是典型的多维振动。现有一种新型车辆并联减振座椅,能够提供3个自由度的减振形式。对该车辆减振座椅的主体并联机构建立动力学方程,进行了模态分析,确定了座椅系统合理的弹性系数及阻尼系数,然后用MATLAB软件绘制出车辆减振座椅的振动曲线,同时用ADAMS软件进行减振座椅的仿真分析,验证了理论分析的正确性及该车辆座椅有较好的减振性能。     

不同安装位置下3-RPS工程车辆座椅多维减振分析

工程车辆长期在非路面上行驶、作业,在多个方向上极易产生剧烈振动。针对该问题,在对比分析多种并联机构基础上,提出了一种3-RPS并联式座椅机构。利用单开链理论并结合UG仿真,验证了其"一平两转"运动状态,并利用D-H矩阵,对座椅机构运动学位姿正解模型进行了分析。考虑到支链的安装位置不同会产生不同的减振效果,重点在Adams软件中建立了座椅机构模型,针对4种不同安装位置对座椅模型进行减振性能仿真与分析。研究表明,该座椅机构具有良好的减振性能。支链安装在轴线上,则该方向的减振效果优于其他位置,且3条支链呈120°均布安装,减振效果要优于其他安装方式。该研究结果可为不同工作环境下工程车辆并联座椅的安装提供参考依据,对提高工程车辆舒适性、安全性具有重要意义。     

采用3-RCC型并联机构的车辆座椅悬架多维减振

非道路车辆由于经常行驶在非铺装路面上,在行驶过程中会因路面不平、加速减速和转弯变向等情况受到多个方向的冲击振动,且这类车辆的座椅悬架不能有效地衰减此类冲击振动,而目前对于座椅悬架减振的研究多集中在被动减振与垂直方向减振,多维协同主动减振的研究相对较少.为此选用可衰减多维振动的3-RCC并联机构为座椅悬架系统,在ADAMS搭建3-RCC悬架模型的虚拟样机,并且结合主动控制原理,在MATLAB/Simulink搭建控制器,进行ADAMS与MAT-LAB联合仿真.仿真结果表明,3-RCC座椅悬架可实现多维协同减振,并且通过结合主动控制原理,进一步提升了驾驶员的乘坐舒适性.     

采用3-RCC型并联机构的车辆座椅悬架多维减振

非道路车辆由于经常行驶在非铺装路面上,在行驶过程中会因路面不平、加速减速和转弯变向等情况受到多个方向的冲击振动,且这类车辆的座椅悬架不能有效地衰减此类冲击振动,而目前对于座椅悬架减振的研究多集中在被动减振与垂直方向减振,多维协同主动减振的研究相对较少.为此选用可衰减多维振动的3-RCC并联机构为座椅悬架系统,在ADAMS搭建3-RCC悬架模型的虚拟样机,并且结合主动控制原理,在MATLAB/Simulink搭建控制器,进行ADAMS与MAT-LAB联合仿真.仿真结果表明,3-RCC座椅悬架可实现多维协同减振,并且通过结合主动控制原理,进一步提升了驾驶员的乘坐舒适性.     

2-SPS+SR多维减振工程车辆座椅悬架运动学分析

工程车辆对承载能力有较高要求,其悬架刚度大,减振性能差,工作环境恶劣,在垂直、俯仰和侧倾3个方向易受到剧烈振动,严重影响驾驶员身心健康与车辆的操作稳定性。针对此问题,提出了一种应用于工程车辆座椅的2-SPS+SR多维减振悬架。首先,利用单开链理论对该座椅悬架进行一平移两转动的自由度分析;然后,建立位置方程对座椅悬架进行位置分析,给出了该悬架结构位置的正解。并通过对位置方程进行一次、二次求导,得到了悬架的1阶运动系数和2阶运动系数,利用运动系数对并联座椅悬架进行速度和加速度运动学分析;最后,在Adams/view中进行仿真分析并在Matlab中进行数学模型编程仿真,验证了建立的数学模型与理论分析的正确性。该分析结果为后期悬架的控制仿真研究以及工程车辆在三维路面下乘坐舒适性的研究提供了重要参考。     

3-PCR并联减振装置的动力学分析

为实现多维减振,本文采用3-PCR并联机构作为多维减振平台。并联机构动力学模型是多自由度、多参数耦合且高度非线性的复杂系统,首先,利用Lagrange法建立3-PCR并联减振装置的动力学方程;然后,利用Solidworks构建减振装置三维模型,并将模型导入ADAMS中建立虚拟样机模型;最后,利用ADAMS仿真软件对三维减振装置基体进行运动学和动力学仿真分析,得到驱动杆位移、速度、加速度曲线图和各连杆驱动平衡力图。仿真结果表明：3-PCR并联减振装置具有较好的运动稳定性,加速度在变化时也没有存在较大的冲击,便于控制。     

工程机械座椅减振技术研究现状

座椅的主要作用是支撑人体的身体质量,减缓车辆传递给人体的振动和冲击,给驾驶员和乘坐者提供良好的乘坐环境和操作条件。工程机械工作环境恶劣且行驶路面复杂多变,座椅减振系统直接影响驾驶员乘坐舒适性和身体健康情况。对国内外工程车辆座椅减振系统的研究现状进行了概述,并对工程机械座椅减振技术的发展趋势进行了展望。     

基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究

采用多自由度并联机构作为基体，在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置，运用反向自适应原理，模拟橡胶，较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例，分析了船舶仪器设备的减振要求，采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置，介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法，理论分析与动态模拟及试验结果一致，说明该减振装置的分析方法是正确的，可推广到其他要求多维减振的设备上。     

三平移多维减振装置动力学及振动特性分析

三平移多维减振装置在工程中具有广泛的应用基础.设计了以3-PRRP(4r)三平移并联机构为主体的多维减振平台,推导了机构的位置逆解的解析式,采用拉格朗日方程建立系统的动力学模型;通过建模仿真方法,分析了系统的力学参数对其振动特性的影响及脉冲激励下系统的减振效果.结果表明,该减振装置具有明显的三维减振作用,可广泛应用于多...     

基于并联机构弱耦合设计的多维减振模拟研究

通过拓扑结构型综合设计,优选出一种用于多维减振的弱耦合6自由度并联机构,并进行了运动学位置反解分析与验证。采用多体动力学仿真方法,求解并联多维减振系统在瞬态冲击和稳态振动工况下的响应。最后用加速度振级落差评价减振性能,并对上平台响应特性进行分析。结果表明,系统在振动发生方向减振效果明显,同时在其他方向衍生振动烈度数量级较低,时域响应特性曲线平滑。     

新型车辆座椅自动升降机构的设计与研究

设计了新型车辆座椅自动升降装置,利用升降机构的升降运动来实现自动搭载乘客的过程,解决了行动不方便者上、下车的困难。对升降装置的机械系统进行设计,根据机构运动要求及特点设计了液压系统,并分析了液压系统的控制原理,完成了升降机构的自动控制要求,最终实现了车辆座椅升降机构自动升降功能。此套装置操作简单,灵活可靠,使乘坐者外出更加方便。     

新型车辆座椅自动升降机构的没计与研究

设计了新型车辆座椅自动升降装置,利用升降机构的升降运动来实现自动搭载乘客的过程,解决了行动不方便者上、下车的困难.对升降装置的机械系统进行设计,根据机构运动要求及特点设计了液压系统,并分析了液压系统的控制原理,完成了升降机构的自动控制要求,最终实现了车辆座椅升降机构自动升降功能.此套装置操作简单,灵活可靠,使乘坐者外出更加方便.     

3-PCR减振平台的振动特性研究

为实现多自由度减振,以3-PCR并联机构为主体机构构建三平移减振平台。在运动分析的基础上,建立了动平台的非线性振动微分方程,应用龙格-库塔数值分析方法求解,并通过ADAMS仿真验证。减振平台无阻尼自振分析表明,相同初始条件下主减振方向响应周期小于其他方向,减振平台响应周期与系统设计参数支承角相关,随支承角增大,主减振方向周期减小,其他方向周期增大;有阻尼瞬态冲击减振特性分析表明,主减振方向减振效果优于其他方向;增加阻尼可有效地抑制响应峰值。该减振平台具有良好的多维减振效果。     

并联机构在多维减振平台中的应用研究

介绍了将并联机构应用于多维减振平台的主体机构的意义和方法,以三平移并联机构为例,验证了并联机构应用于多维减振的可行性,并列举了部分适于做多维减振平台的多自由度机型.总之,基于并联机构的多维减振平台系统是多维减振领域里的新理念、新突破,且具有结构简单,机型紧凑,精确度高,部分或完全解耦的机型易于控制等特点,为研究多维振动的问题提供了新思路.     

非道路车辆座椅的结构形式和性能研究

对于非道路车辆来说，驾驶人员绝大多数处于坐姿状态工作。非道路车辆人机工程研究的重点之一是座椅的振动特性对于人体的生理和心理影响，一个性能优良的驾驶座椅除了为驾驶人员提供一个与人体生理特点相适应的舒适而稳定的坐姿，良好的视野位置，具备一定的操纵空间和安全空间外，最重要的是减轻传给驾驶人员身体的振动和冲击，满足振动舒适性评价标准，使驾驶人员在连续的工作状态下尽可能地降低疲劳感，减轻由于振动对人体各个部位的生理性影响。     

基于MBS的剪式座椅静态和动态特性仿真研究

用多体系统动力学分析软件ProMECHANICA/Motion建立了剪式座椅的动力学仿真模型。以HY-Z04型剪式座椅为例,仿真研究了座椅悬架系统的静刚度特性、振动传递特性—位移传递率η、以及座椅上的等效簧载质量m对位移传递率η的影响。仿真结果表明:在微幅振动条件下,所研究的剪式座椅振动系统表现为线性系统;随着m的增加,振动系统在振动放大区的位移传递率η增大,在隔振区减小;m对η的影响程度随座椅悬架系统中减振器阻尼的增大而减弱。     

基于遗传算法的车辆座椅悬架最优控制器的应用

常规LQG控制器在车辆座椅主动悬架应用中,存在权值矩阵确定的问题。设计了一种基于遗传算法优化LQG权值矩阵的方法。该方法利用遗传算法的全局优化算法,以主动座椅悬架性能指标为目标函数对权值矩阵进行优化设计,并在Matlab/Simulink环境下建立了系统模型并进行仿真模拟。仿真结果表明:基于遗传算法优化的LQG控制器能够解决了最优控制器中存在的权值确定问题,提高悬架的设计效率,同时对于乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

剪式座椅结构参数变化对其减振性能的影响分析

针对座椅结构参数对剪式座椅减振性能影响尚不明确的问题,对JF-C-01型汽车剪式座椅结构参数变化与其减振性能关系进行了研究。对座椅悬架结构特点、减振特性影响因素和座椅性能研究方法进行了归纳,提出了一种剪式座椅减振特性的分析方法;通过力学分析推导了座椅悬架的运动微分方程,得到了驾驶员-座椅悬架单自由度简化模型;采用数值仿真法分析了阻尼器倾角、弹簧位置、剪杆长度和倾角变化对座椅减振性能的影响。研究结果表明:阻尼器倾角对座椅减振性能影响明显,随着阻尼器倾角的减小,座椅在隔振区的振动衰减能力增强,但振动放大区的峰值频率和振幅均有所增加;弹簧位置、剪杆长度和倾角在座椅尺寸范围内变化时对座椅减振性能的影响很小;该模型可为剪式座椅的结构性能优化提供依据。