坐姿人体四自由度动力学模型研究——集中参数模型及其在汽车乘坐舒适性研究中的应用

进行坐姿人体动力学研究对提高应用系统的研发效率具有重要意义。为进一步提升坐姿人体四自由度集中参数模型动力学响应性能,提出了一种坐姿人体四自由度集中参数模型。基于多目标函数协调优化原理,进行了模型参数辨识,并与经典的四自由度集中参数模型进行了对比和分析。基于提出的模型,建立一种"人-椅-车"七自由度模型。完成了汽车在不同行驶路面情况下坐姿人体的动力学响应的仿真实验,利用均方根加速度对坐姿人体的动力学响应进行了量化分析和评价。研究结果表明,进行基于非支配排序的带有精英策略的多目标优化算法(NSGA-Ⅱ)的坐姿人体四自由度集中参数模型多函数协调优化方法切实可行。提出的模型能够更加有效地描述坐姿人体动力学响应,可以有效用于载运工具乘坐舒适性(行驶平顺性)研究工作。

磁流变半主动横向稳定杆对汽车侧倾的影响

由于智能材料磁流变液具有响应时间短、可控范围大等特性,基于磁流变液的半主动执行器件的应用越来越广泛。为同时保证车辆在高速转向时的行驶安全性(抗侧倾性能)和在通过不平路面时的行驶平顺性,提出一种磁流变半主动横向稳定杆。装有旋转式磁流变阻尼器的横向稳定杆可在车辆低速转向时提供较小的扭转力矩以提高平顺性,而在高速转向时提供大扭转力矩以提高安全性。为验证提出的半主动横向稳定杆的可行性和有效性,建立装有磁流变横向稳定杆的车辆侧倾数学模型,并基于整车动力学仿真软件CarSim对某型汽车整车模型进行半被动控制下的动力学仿真。以一种基于车身侧倾角速度的分段控制策略对磁流变横向稳定杆进行了初步的控制仿真,并与传统被动横向稳定杆对车辆侧倾的性能影响进行了对比、分析和评价。