基于振动响应工程车辆驾驶室乘坐舒适性分析

工程车辆工作环境恶劣,为保证驾驶员能够高效迅速的对复杂行驶路况做出准确反映,需要设计具备良好的乘坐舒适性的驾驶室。根据工程车辆工作环境恶劣的现状,采用计算振动响应的方法研究车辆驾驶室的乘坐舒适性。建立八自由度二分之一车动力学模型,运用拉格朗日方程求解系统的运动微分方程,获得驾驶室在随机路面激励下的振动响应。在驾驶室的竖直方向建立"驾驶员—座椅"分析子系统,驾驶室受到的竖直方向的激励作为子系统的输入,根据驾驶员受到的振动加速度的加权值,对驾驶室的乘坐舒适性进行评价。分析结果可知:评价驾驶员的主观感受为:没有不舒适;减小座椅刚度,能有效的提高驾驶员的舒适性;为同类设计研究提供参考。     

非路面车辆驾驶员座椅6足并联悬架系统拓扑结构研究

针对工程车辆、农用车辆等振动强度大、隔振设施简陋的非路面车辆,提出了一种新型的驾驶员座椅悬架系统--6足并联悬架系统.建立了人椅悬架系统自由振动模型,结合空间具有6自由度的机构形式,根据驾驶员座椅隔振的性能要求进行了6足并联悬架结构形式的分析、比较与选取.仿真结果表明,选定的Stewart 双三角型并联悬架在6个方向均有良好的隔振效果.研究结果对设计多维减振座椅具有指导意义,对提高非路面车辆驾驶员的乘坐舒适性具有促进作用.     

文摘

正综合水平·动态·趋势GJ20201001车辆座椅减振系统的研究进展[刊,中]/赵旖旎…//工程机械.-2019,50(7).-61～69座椅减振系统可衰减路面不平度引发的振动,座椅减振是提高驾驶员乘坐舒适性和操作安全性的有效途径。通过对近几年相关研究文献进行整理,介绍和评述车辆座椅减振系统的研究进展,包括常用的座椅悬架及其特性、几种常用于座椅减振系统的新型减振元件及控制策略的原理、特性等,最后对     

汽车EPS和AFS衰减路面冲击集成控制

为衰减车辆行驶时受到的路面冲击,建立了人-车-路闭环系统数学模型,设计了电动助力转向(EPS)和主动前轮转向(AFS)集成控制算法,运用阻尼补偿控制和最优控制分别设计了电动助力转向和主动前轮转向子系统。在MATLAB/Simulink中的仿真结果表明,单独主动前轮转向控制不能衰减驾驶员把持力矩振动,单独电动助力转向阻尼控制对转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动衰减效果不佳,而集成系统可以很好地同时抑制驾驶员把持力矩振动、转向盘角速度振动和车辆横摆角速度振动,提高了驾驶舒适性、操纵稳定性和行驶安全性。     

基于起重机-轨道缺陷耦合振动的人体舒适性评价研究

起重机服役过程中,轨道缺陷常常引起其结构自身振动而造成驾驶员的不舒适。为了研究起重机运行过程中的人体振动响应,评价驾驶员振动舒适性,提出了基于人-车-轨道系统的7自由度数学模型。通过Newmark直接积分法求解出人体振动加速度的时域响应,基于FFT变换得到人体振动加速度功率谱密度。通过计算人体振动加速度均方根的值,利用ISO 2631-1标准评价人体舒适性。该数学模型和评价方法可有效地分析轨道缺陷下人体振动的舒适程度,为起重机设计提供重要理论参考。     

基于快速幂次趋近律的人-椅及油气悬架系统模糊滑模控制

为了提升工程车辆的行驶平顺性和驾驶员的驾驶舒适性,在工程车辆半主动油气悬架系统力学模型的基础上,综合考虑驾驶室座椅对人体臀部和驾驶室地板对人体小腿两部分振动对驾驶员的影响,参考人体集中质量模型建立人-椅集中质量模型。基于工程车辆半主动油气悬架系统,针对滑模控制策略的稳定性问题,提出基于快速幂次趋近律的模糊滑模控制方法,并将其与被动悬架、模糊滑模控制方法进行方真对比。仿真结果表明,基于快速幂次趋近律的模糊滑模控制方法与被动悬架和模糊滑模控制方法相比,车身垂向加速度分别降低了82.6%和67.6%,车轮动载荷分别降低了46.2%和25.7%;与被动悬架相比,驾驶员总加权加速度降低了71.1%。经频域分析可见,基于快速幂次趋近律的模糊滑模控制器可以明显降低人体内脏和脊椎共振频率范围内的振动,表明基于快速幂次趋近律的模糊滑模控制方法相比于模糊滑模控制方法,可以有效提升工程车辆的行驶平顺性和驾驶员的驾驶舒适性。     

具有双端质量的轻轨车辆悬架的振动响应性能设计

悬架是影响轻轨车辆行驶安全性和乘坐舒适性的重要组成部件。通过对传统轻轨车辆悬架进行分析,给出了以乘坐舒适性(车身垂直振动加速度)为目标函数的轻轨车辆悬架的振动响应性能指标。为了进一步提升悬架的振动响应性能,提出一种集成新型双端质量元件的轻轨车辆悬架结构。建立这种新型悬架的力学模型,采用状态空间模型方法,对新型轻轨悬架参数进行优化设计。结果表明,在最优参数条件下,应用双端质量的新型悬架在算例中其性能比传统轻轨车辆悬架提升了0.696%¹.942%。     

仪表横梁刚度对方向盘振动影响的研究

随着汽车工业的发展及汽车在人们生活中的普及,人们对汽车舒适性的要求越来越高。汽车舒适性现在主要采用成员主观感觉为主,客观参数测量为辅的方式进行评价。目前影响驾驶员舒适度的因素有很多,其中方向盘振动是影响汽车舒适性的重要方面,直接影响到驾驶员的疲劳程度。以某汽车厂某款轿车为研究对象,针对其方向盘振动的问题,采用客观参数测量与主观评价相结合的方法分析了仪表横梁刚度对方向盘振动的影响,通过改进前后实验数据的比较,提出解决怠速方向盘振动问题的方案。     

汽车驾驶座椅的人机工程学设计

运用人机工程学原理,针对汽车驾驶座椅,从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因,在此基础上从坐姿舒适性,振动舒适性,操作舒适性,安全性等四个方面论述了汽车驾驶座椅人机工程学设计,完成了对汽车驾驶座椅从分析-设计的系列开发过程.     

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。     

系统参数对汽车平顺性影响的研究

本文建立了基于车身与车轮双质量系统振动的平顺性仿真模型,利用仿真软件MATLAB/simulink对模型的振动特性进行仿真.通过对比车身固有频率、车身部分阻尼比、车身等系统参数的变化来评价汽车的平顺性能,得到影响汽车行驶平顺的主要因素.在设计开发时加以考虑,从而达到优化汽车性能的目的.     

基于MATLAB的商用车平顺性优化与分析

为解决传统商用车平顺性优化三要素之间隐性表达式给优化带来不便的问题、分析乘员舒适性与货物安全性对悬架参数改变的响应,提出半显性优化方法.以驾驶室振动和货箱振动加速度加权均方根值为改进目标函数、悬架动行程和车轮动载荷为约束条件,调用振动仿真模型获得目标函数评价,运用均匀设计法得出约束条件与优化变量之间的关系.应用遗传算法...     

汽车座椅振动舒适性评价

以ISO 2631对坐姿人体振动舒适性评价为基础,对于特定的座椅振动响应,运用Matiab进行仿真研究,对人体振动舒适性进行定量评价,为不同环境下的座椅设计提供了实验参考.     

前置后驱车辆传动系统扭转振动建模仿真与优化

车辆动力传动系统的扭转振动(简称扭振)表现对于车辆舒适性有极大的影响,为了解决某前置后驱车辆传动系统的扭振控制,结合机械动力学知识通过LMS AMEsim软件建立车辆传动系统模型,与实测数据进行比较以验证模型的可靠性。通过扭振频率与模态分析,确认发动机与传动系统在35.2334 Hz下有共振发生,通过优化离合器参数可使扭振得到很好的控制,同时也提出通过多目标遗传算法对传动系统多参数进行优化,更好地提高传动系统的扭振表现。     

Annoyance rate evaluation method on ride comfort of vehicle suspension system

The existing researches of the evaluation method of ride comfort of vehicle mainly focus on the level of human feelings to vibration. The level of human feelings to vibration is influenced by many factors, however, the ride comfort according to the common principle of probability and statistics and simple binary logic is tmable to reflect these uncertainties. The random fuzzy evaluation model from people subjective response to vibration is adopted in the paper, these uncertainties are analyzed from the angle of psychological physics. Discussing the traditional evaluation of ride comfort during vehicle vibration, a fuzzily random evaluation model on the basis of annoyance rate is proposed for the human body＇s subjective response to vibration, with relevant fuzzy membership function and probability distribution given. A half-car four degrees of freedom suspension vibration model is described, subject to irregular excitations from the road surface, with the aid of software Matlab/Simulink. A new kind of evaluation method for ride comfort of vehicles is proposed in the paper, i.e., the annoyance rate evaluation method. The genetic algorithm and neural network control theory are used to control the system. Simulation results are obtained, such as the comparison of comfort reaction to vibration environments between before and after control, relationship of annoyance rate to vibration frequency and weighted acceleration, based on ISO 2631 / 1 （1982）, ISO 2631-1 （1997） and annoyance rate evaluation method, respectively. Simulated assessment results indicate that the proposed active suspension systems prove to be effective in the vibration isolation of the suspension system, and the subjective response of human being can be promoted from very uncomfortable to a little uncomfortable. Furthermore, the novel evaluation method based on annoyance rate can further estimate quantitatively the number of passengers who feel discomfort due to vibration. A new analysis method of vehicle comfort is presented.     

轻型汽车整车平顺性建模及仿真分析

根据汽车振动理论,用MATLAB/SIMULINK模块建立双轴汽车振动模型,用建立的模型分析某种轻型汽车40车型,综合考虑悬挂质量分配系数、阻尼系数、悬架刚度和非簧载质量各因素对平顺性的影响,得到不同参数下的幅频响应曲线。根据得到的幅频响应曲线分析该车型整车的平顺性,得出各因素对整车平顺性的影响程度,对整车的设计具有重要的参考价值。     

多轴汽车平顺性的柔性模型研究

为了分析多轴汽车悬挂质量的弯曲振动对整车平顺性的影响,运用弹性梁弯曲振动理论和模态分析法建立了多轴汽车平顺性分析的柔性模型。用所提出的模型对多轴汽车整车平顺性进行了仿真研究,分析结果表明刚体模型不适合用于多轴汽车平顺性的分析。同时,进行了某五轴重型车的道路行驶试验,通过在不同车速下的仿真结果与道路行驶试验结果的比较,证明了所提出的平顺性分析建模方法和模型是可行的。     

Semi-active control to reduce carbody vibration of railway vehicle by using scaled roller rig

As train operating speeds increase, upgrading the performance of the railway vehicle has been required. To improve the ride comfort related to vibration, researches to replace the conventional passive suspension with (semi)active suspension have been carried out. For the purpose of vibration reduction, the magneto-rheological (MR) damper has been widely applied in automobile or anti-vibration areas, but it hasn??t yet been applied to railway vehicles. In this study, skyhook control with the MR damper was applied to the 1/5 scaled railway vehicle model on roller rig to suppress the lateral vibration of the carbody. For the 1/5 scaled prototype model of the railway vehicle, the dimensions of railway vehicle were scaled down by similarity method. Both numerical analysis and experiments to control the carbody lateral vibration were conducted and compared. The possibility of improving both the ride comfort and running stability of the railway vehicle by using the semi-active control was discussed in detail.     

多工况随机输入下的某SUV平顺性试验研究及其性能分析

对现有车辆车型的平顺性评价分析可为新车型的性能改进提供有效信息.依据国家平顺性的试验标准,以某SUV两款车型为例,在不同车速工况下完成了随机输入行驶试验,直接获得各测量点时域下的振动加速度值,应用Matlab计算频域下的振动加速度功率谱密度,采用加速度均方根值和加权振级相结合的综合评价法对车辆在多工况下的单轴向、总加权...     

单轨车辆耦合动力学模型与振动响应特性

为了研究单轨车辆在设计车速范围内的振动响应特性,进而评价单轨车辆运行平稳性与舒适性能,分析了单轨车辆走行轮、导向轮、稳定轮和转向架中央牵引装置及车体间的拓扑关系,利用Hamilton方程构建了包含走行轮与轨道梁顶部,导向轮、稳定轮与轨道梁侧部等三向轮轨接触对的单轨车辆空间耦合系统动力学模型,并对单轨的PC轨道梁走行面及轨道梁左、右两侧部轨面的不平度进行了数值模拟。基于空间耦合动力学模型,以轨道不平度为激励源,设定车辆以某一恒定速度在直线轨道上运行,获取了单轨车辆的振动响应特性,并与实车测试结果对比分析,验证了单轨空间耦合动力学模型的正确性。在此基础之上,获取了单轨车辆不同设计车速下的振动响应特性,对单轨车辆的运行平稳性和舒适性进行了评价。结果表明,单轨车辆的舒适性能优良,运行平稳性能处于优秀等级。