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冲击式压路机座椅悬架系统的研究

作　者: 肇世华
导　师: 张洪
学　校: 太原科技大学
专　业: 车辆工程
关键词: 冲击式压路机振动分析座椅悬架系统 ADAMS
分类号: U415.521
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 101次
引　用: 5次
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内容摘要

随着我国经济的快速发展,冲击式压路机得到了广泛的应用。但由于冲击式压路机行驶的路面条件状况很差,来自路面的激励使其振动问题相当突出,而其本身的减振、隔振措施又比较差,绝大多数冲击式压路机牵引车不具备前轴或后轴悬架系统,驾驶员的座椅没有减振装置等,这就使得座椅与车体之间成为了刚性连接结构,作业时,地面的起伏波动通过车轮直接传递到座椅上,在作业过程中产生的振动通过座椅传递给驾驶员,使得牵引车上的驾驶员长时间承受高强度的乘坐振动,容易疲劳,降低工作效率,影响工作质量,长期承受有害振动还会出现很多疾病,危及人的生理健康,因此,研究冲击式压路机牵引车的舒适性问题成为了深入研究的迫切任务。针对上述问题,本文以冲击式压路机牵引车为研究对象,建立了“车身-座椅-人体”三自由度机械振动系统力学和数学模型,并在MATLAB/Simulink中应用状态空间方法建立仿真模型进行了初步的分析,模拟出了D级路面,然后将Solidworks中建立的牵引车三维立体模型导入ADAMS中,添加相关约束以及数据信息并进行了振动分析,得出了模型在D级路面激励下驾驶员处的垂直方向加速度曲线和加速度自功率谱密度曲线,通过编程计算出加权加速度均方根值,将仿真结果与国际的标准ISO2631主客观评价指标进行对比分析评价振动特性,同时通过改变模型的参数对改善实车的平顺性提出了一些建议。并在这其中进行了空气弹簧座椅的初步应用,结果表明:空气弹簧座椅具有很好的衰减作用,能够达到较理想的目的。在路面时域输入信号的仿真过程中充分考虑了牵引车对路面激励信号的轮距相关和轴距滞后作用。最后本文提出了下一步工作要解决的问题。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 课题提出的背景  8-9
  1.2 国内外工程车辆座椅悬架系统研究现状及发展趋势  9-11
    1.2.1 国内外工程车辆座椅悬架系统研究现状  9-11
    1.2.2 国内外工程车辆座椅悬架系统的发展趋势  11
  1.3 冲击式压路机座椅悬架系统所面临的严重问题  11
  1.4 本课题研究的主要内容  11-12
  1.5 课题的研究意义  12-13
第二章多体系统动力学与 ADAMS 介绍  13-17
  2.1 多体系统动力学在车辆工程上的应用  13
  2.2 多体动力学分析软件----ADAMS 简介  13-16
    2.2.1 ADAMS 软件的设计流程和分析流程  13-14
    2.2.2 本文所用主要模块介绍  14-16
  2.3 本章小结  16-17
第三章空气弹簧座椅  17-23
  3.1 空气弹簧座椅应用的提出  17-18
    3.1.1 冲击式压路机牵引车座椅振动的产生  17
    3.1.2 冲击式压路机振动的现有控制方法  17-18
  3.2 空气弹簧座椅的工作原理  18-21
    3.2.1 空气弹簧的性能  18-20
    3.2.2 空气弹簧座椅系统工作原理  20-21
    3.2.3 空气弹簧座椅系统优点  21
  3.3 本章小结  21-23
第四章冲击式压路机座椅系统模型及 MATLAB 仿真分析  23-45
  4.1 6830 型冲击式压路机简介  23-26
    4.1.1 6830 型冲击式压路机工作原理  23
    4.1.2 主要技术参数  23
    4.1.3 6830 型冲击式压路机典型应用实例  23-25
    4.1.4 6830 型冲击式压路机优点  25
    4.1.5 6830 型冲击式压路机主要缺点  25-26
  4.2 座椅系统力学模型简化方法  26-27
  4.3 评价标准及评价方法  27
  4.4 本文研究的线性振动系统简介  27-28
  4.5 “车身-座椅-人体”系统的数学模型建立  28-31
    4.5.1 刚性座椅系统模型  28-29
    4.5.2 空气弹簧座椅系统模型  29-31
  4.6 求解过程及结果分析  31-38
    4.6.1 MATLAB 软件介绍  31
    4.6.2 MATLAB/Simulink 简介  31-32
    4.6.3 路面激励谱的确定  32-34
    4.6.4 在Simulink 中计算模型  34-38
  4.7 结果分析  38-44
    4.7.1 刚性座椅减振系统分析  38-44
    4.7.2 空气弹簧座椅减振系统分析  44
  4.8 本章小结  44-45
第五章 “车身-座椅-人体”系统模型及 ADAMS 仿真分析  45-56
  5.1 虚拟样机模型的建立  45-52
    5.1.1 路面模型的建立  45-47
    5.1.2 轮胎模型的建立  47-49
    5.1.3 空气弹簧座椅模型的建立  49-50
    5.1.4 模型建立以及设置  50-52
  5.2 典型座椅系统振动仿真计算  52-54
    5.2.1 刚性座椅振动计算  52
    5.2.2 空气弹簧座椅振动计算  52-54
    5.2.3 仿真结果对比分析  54
  5.3 本章小结  54-56
结论与展望  56-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
攻读硕士期间发表的论文  62-63

冲击式压路机座椅悬架系统的研究

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