基于磁流变液拖拉机半主动座椅悬架减振系统研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文基于磁流变液拖拉机半主动座椅悬架减振系统研究ResearchofTractorSemi-activeSeatSuspensionSystembasedonMagneto-rheologicalDamper学位申请人：李三妞指导教师：徐锐良副教授一级学科：机械工程二级学科：车辆工程学位类别：工学硕士2015年05月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学

2、位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：ABSTRACT摘要作为典型的传统农业大国，我国对拖拉机及其改装车等农用器械的各项性能高度重视，安全舒适更成为现代车辆座椅设计追求的必要目标。考虑到拖拉机存在座椅设备简陋、驾驶环境恶劣、田间作业低速、路面不平且路况多变等特殊情况，尝试改变拖拉机座椅的性能成为本课题研究的方向。将新型智能材料—磁流变液应用于拖拉机座椅悬架上，可有效耗散地面激励引起的车辆对驾驶员的振动，改善乘坐舒适性。近年来，磁流变液凭借其响应快、造价低、寿命长、可调范围大等

3、诸多优点而备受人们关注。由于被动座椅悬架的改善空间非常有限，不能有效衰减低频段振动，所以，本文采取在被动座椅悬架上构建半主动座椅悬架来改善拖拉机乘坐舒适性的研究思路，结合本课题实际需要构建Bingham模型和修正的Bouc-Wen模型的磁流变阻尼器，利用Simulink工具箱分别对两种阻尼器进行特性分析；建立合适的路面激励模型和基于实车参数的1/2车型的拖拉机五自由度被动和半主动座椅悬架动力学模型，对被动座椅悬架系统进行振动特性分析；设计出所需的PID控制器和模糊控制器，分别对被动座椅悬架和半主动座椅悬架在不同路面激励、不同车速下进行时域频域仿真。对比分析两

4、种座椅悬架的仿真结果，得出如下结论：基于磁流变技术的拖拉机半主动座椅悬架可以有效改善拖拉机的动态舒适性和行驶平顺性。本课题为改善拖拉机驾驶平顺性和乘坐舒适性的深入研究提供理论基础与技术支持。关键词：磁流变液；座椅悬架；仿真；减振论文类型：应用基础研究选题来源：国家高技术研究发展计划(2012AA111204)IIABSTRACTABSTRACTAsoneofthetypicaltraditionalagriculturalcountries,alloftheperformanceoftheagriculturalequipmentmustbereceived

5、greatattentionsbyourcountryinrecentyears,suchasthetractor,themodifiedtractorandotherproperties.Takingintoaccountthespecialcircumstancesofthetractor,suchasthepoorlyseatsuspension,harshdrivingenvironment,fieldoperationsinlowspeed,roadroughnessandchangingroadconditions,thisthesisfocus

6、esontrytochangethetractorseatperformance.Thiswaycaneffectivelydissipateroadvibrationexcitationcausedbythedriverofthevehicleandimproveridecomfortthatthenewsmartmaterials-magneto-rheologicalfluidbeusedinthetractorseatsuspension.Inrecentyears,magneto-rheologicalfluidhavebeenhighlyvalu

7、edbyitssomanyadvantages,suchasfastresponse,lowcost,longlife,largetuningrange,andsoon.Thisthesisfocusesontheresearchideasthatthesemi-activeseatsuspensionwasbuiltbasedonthepassiveseatsuspensiontoimproveridecomfort,becausetheimprovedspaceofpassiveseatsuspensiontoosmalltoeffectivelydam

8、pingthelow-frequencyvibrat