基于人机工程学的工程机械驾驶室结构动态特性与声场分析

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1、学校代码Ｉｎ￣：＾１＾＾ｍ１―＾舱咱：＇，＾＇、’＇＇袖咕每Ｉ请＇．妙ｆ参翁＇Ｖ《燕曲：棘：工程硕ｉ学位论文基于人机工程学的工程机械驾驶室结构动态特性与声场分析研巧生姓名：陆冬导师姓名：张途润王振＊申请学位类别卫留ｉ±学位授予单位东巧大学工程领域名称执捕卫居论文答辩日期２０化年５月２６曰研巧方向工＃汾材？卫廣学位授予日期２０巧月曰答辩婆员会主席用永良评阅人窗，２０１５年５月２６日乘新扛聲硕±学位论文基于人机工程学的工程化械驾驶室结构动态特性与声场分析专业名

2、称；工业册工猜：陆冬巧究生獲名导师姓名；张珪猫教授ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔ：ｅｒｉｓ村ｃｓａｎｄ乂ｃｏｕｓ村ｃＦｉｅｌｄ乂ｎａｌｙｓｉｓｏｆＥ凸ｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭａｃｈｉｎｅｒｙＣａｂｉｎＢａｓｅｄｏｎＥｒｇｏｎｏｍｉｃｓＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒ化ｅ乂ｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｇＢＹＬＵＤｏｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＺＨＡＮＧ

3、ＪｉａｎｒｕｎＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＡｒ２０１５ｐ东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧王作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加糾示注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育化构的学位或证书而使用一过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。－研巧生签名：矜冬曰期：的皆王气东南大学学位论文使用授权声

4、明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文培，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内一致，容和纸质论文的内容相。除在保密期内的保密论文外允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授极东南大学研巧生院知理。研究生签名：把导臟名５健＾期：Ｗｆ叫？基于人机工程学的工程机械驾驶室结构动态特性与声场分析摘要。随着人们生活水平的不断提髙，驾驶室舒适性问题日益突出本文将工程机械驾驶室为研究对象，从人机工程学角度出发，对驾驶

5、室微环境舒适性的分析、评价和优化，进行研究和探讨。论文的主要研究内容如下：１，针对驾驶室微环境舒语性结合人机工程学理论，分析探讨了热环境、振动环（）境。、声环境舒适性对人体和劳动工效的危害和影响（２）针对驾驶室振动环觉基于人体受振模型，采巧人体总加权加速度均方根值和驾驶室俯仰角、侧倾角加权加速度均方根值为评价依据，建立工程机械驾驶室振动环境舒适性客观评价方法。并采用该方法对本文所研巧的驾驶室进行了振动舒适性测试和评价。３基于综合分析法，提出驾驶室白车身低阶整体模态是评价驾被室振动环境舒适（）性的关键指标，并且考虑其所受到的激励和应有的

6、强度和刚度，工程机械驾驶室白车身２－低阶整体横态频率范困应在０３０ＨＺ之间。（４）采用基于灵敏度分析的结构修改法，对驾驶室白车身进斤数值模态灵敏度分析，找到模态敏感部件。利用结构优化理论，驾驶室模态灵敏板件厚度为设计变量，驾驶室结构质量为约束条件，综合考虑静态刚度目标和动态振动频率目标的多目标函数最小为优化目标，对驾驶室白车身进行尺寸优化，从而在理论上改善驾驶室振动环境舒适性。５、边界元法－ＢＥＭ（）基于有限元法（ＦＥＭ），尺寸优化后的驾驶室白车身结构为。基础，建立驾驶室声固帮合模型，进行驾驶室声学响应分析为改善驾驶室声环境舒适性，Ｗ声功

7、率作为声学贡献评价依据，对驾驶室进行板件声学贡献分析，找到声功率贡献突出板件区域，Ｐ针对上述板件区域进行自由阻尼处理，并利用基于ＳＭ插值模型和优化准则法，Ｗ各声功率贡献突出区域的表面法向振速均方根值的加权值最小为目标函数，对阻尼材料的分布进行拓扑优化，从而在改善驾驶室声环境舒适性的同时，减少阻尼材料的使用量。关键词：驾被室；人机工程学；优化；舒适性；振动环境；声环境Ｉ东南大学硕：ｔ学位论义．ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＤｙｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔ：ｅｒｉｓｆｉｃｓａｎｄ乂ｃｏｕｓ村ｃＦｉｅｌｄ乂ｎａｌ