人—座椅—车系统振动响应特性分析

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1、分类号学号UUM201270473学校代码UU10487UU密级硕士学位论文人—座椅—车系统振动响应特性分析学位申请人：金安康学科专业：机械设计及理论指导教师：张卫国张云清答辩日期：2015年05月15日华中科技大学硕士学位论文AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringTheAnalysisofOccupant-Seat-VehicleSystem'sResponsetoVibrationCand

2、idate:JinAnkangMajor:MechanicalDesign&TheoryProf.ZhangWeiguoSupervisor:Prof.ZhangYunqingHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary,20152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究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究

3、做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师

4、签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要汽车舒适性在选车和满意度调查中扮演重要角色，它受到路面不平度、汽车悬架、轮胎、座椅以及乘员的身体特征等各方面因素的影响。座椅设计是多步迭代的产品设计过程，减少迭代次数能节省时间，降低成本。基于虚拟样机技术，模拟人体对全身振动的响应，优化座椅动力学参数，能为座椅的正向设计提供思路，并能缩短设计周期，提高开发效率。本文的目的是基于吸收功率分析人体全身振动的动力学响应，并对座椅动力学参数进行优化。首先基于理想气体假设，考虑与外界环境的热交换，建立空气弹簧数学模型，得到了空气

5、弹簧的刚度曲线。根据商用车座椅悬置系统的结构，利用空气弹簧刚度曲线，在ADAMS中建立了座椅悬置系统模型。然后基于路面功率谱理论，利用谐波叠加法和傅里叶反变换法建立了随机路面模型。最后建立了23自由度的人体——座椅模型，并与整车模型耦合构成人体——座椅——车动力学模型。利用该模型分析了由随机路面激励引起的人体动态响应。本文重点研究了脚与地面的相互作用对人体全身振动响应的影响。分析结果表明，脚与地面的相互作用对人体的动态响应有明显的影响，建模时应予以考虑。基于遗传算法，以降低人体总加权吸收功率为优化目标，对座椅的动力学参数进行

6、了优化。优化结果显示，人体总加权吸收功率有明显降低。这表明，优化后的座椅能降低人体的疲劳度，提高舒适性。关键字：人体——座椅——车动力学系统座椅悬置系统模型脚与地面的接触随机路面模型I华中科技大学硕士学位论文AbstractVehicleridecomfortplaysanimportantroleinthevehicleselectionandcustomersatisfaction.Itdependsuponvariousfactorsincludingroadirregularities,vehiclesuspensi

7、on,tires,seatdesignandhumanbody'spropertiesitself.Vehicledesignisaspecialexampleofproductdesignprocesswhichtakesmultipleiterations.Itisessentialtoreducethetotalnumberofiterationsintheearlydesignstagetosavetimeandmoney.Basedonthevirtualprototypetechnology,simulation

8、humanbodyresponsetowholebodyvibrationandoptimizingseatdynamicparametershastheabilitytoprovideideasforseat'sforwarddesign,shortendesigncycle,andim