剪式座椅结构参数变化对其减振性能的影响分析

针对座椅结构参数对剪式座椅减振性能影响尚不明确的问题,对JF-C-01型汽车剪式座椅结构参数变化与其减振性能关系进行了研究。对座椅悬架结构特点、减振特性影响因素和座椅性能研究方法进行了归纳,提出了一种剪式座椅减振特性的分析方法;通过力学分析推导了座椅悬架的运动微分方程,得到了驾驶员-座椅悬架单自由度简化模型;采用数值仿真法分析了阻尼器倾角、弹簧位置、剪杆长度和倾角变化对座椅减振性能的影响。研究结果表明:阻尼器倾角对座椅减振性能影响明显,随着阻尼器倾角的减小,座椅在隔振区的振动衰减能力增强,但振动放大区的峰值频率和振幅均有所增加;弹簧位置、剪杆长度和倾角在座椅尺寸范围内变化时对座椅减振性能的影响很小;该模型可为剪式座椅的结构性能优化提供依据。

一种剪式座椅振动特性的理论分析

建立了一种剪式驾驶员座椅的运动微分方程,导出了其固有频率f0、阻尼比ξ和振动传递率η的理论计算公式,分析了系统主要参数对振动特性参数f0、ξ和η的影响,并以HY-Z04型剪式座椅为例,计算了系统的振动特性参数f0、ξ和η的值,分析了它们随等效簧载质量m的变化规律。研究结果表明:座椅的f0、ξ均随座椅悬架系统等效簧载质量m的增大而减小;η在振动放大区随着m的增大而增大,在隔振区随着m的增大而减小;示例座椅的阻尼比ξ明显偏大,以致其在隔振区的振动衰减能力变差,故需对其作进一步的优化处理。

带附加气室空气悬架剪式座椅振动特性试验研究

基于HY-Z04型剪式座椅,以SK37-6型膜式空气弹簧作为弹性元件,构建了带附加气室空气悬架座椅振动试验系统。试验研究了节流孔开度、簧上质量及激励频率等因素对座椅振动特性的影响规律,研究结果表明,座椅悬架的固有频率随节流孔的增大而减小;节流孔产生的阻尼随节流孔的增大先变大后变小;当激励频率较低时,节流孔开度对座椅加速度的影响不大,当激励频率高于某值后,节流孔开度越大,对应的加速度均方根值越小;节流孔对加速度均方根值的影响具有明显的非线性。

基于MBS的剪式座椅静态和动态特性仿真研究

用多体系统动力学分析软件ProMECHANICA/Motion建立了剪式座椅的动力学仿真模型。以HY-Z04型剪式座椅为例,仿真研究了座椅悬架系统的静刚度特性、振动传递特性—位移传递率η、以及座椅上的等效簧载质量m对位移传递率η的影响。仿真结果表明:在微幅振动条件下,所研究的剪式座椅振动系统表现为线性系统;随着m的增加,振动系统在振动放大区的位移传递率η增大,在隔振区减小;m对η的影响程度随座椅悬架系统中减振器阻尼的增大而减弱。

含惯容器的剪式座椅悬架动态特性研究

为改善重型商用车辆剪式座椅的减振性能以提高驾驶员的乘坐舒适性,设计由惯容器(Inerter)、弹簧和阻尼器组成的剪式座椅ISD(Inerter-Spring-Damper)悬架,分析液压缸马达液力式惯容器的结构组成、工作原理和减振特性.针对某三轴式重型运输车建立了含ISD剪式座椅的9自由度半车模型,基于MATLAB分别在时域和频域内对ISD剪式座椅和传统剪式座椅的振动响应进行了仿真分析.结果表明:ISD剪式座椅的时域振动响应明显小于传统剪式座椅,减小的幅度随车速提高而下降,体现了惯容器"通高频,阻低频"的减振特性;在人体敏感的频率范围,ISD座椅的频域振动响应明显小于传统剪式座椅,说明ISD座椅可以提高驾驶员的乘坐舒适性.

基于MBS的剪式座椅垂向刚度特性比较分析

采用多体系统(MBS)动力学分析软件ProMECHANICA/Motion建立了剪式座椅悬架的仿真模型。基于此模型,比较了6种典型弹簧布置方式下的座椅垂向刚度特性,分析了2种典型弹簧布置方式下连接点位置变化对座椅垂向刚度特性的影响。仿真结果表明,多数弹簧布置方式下的剪式座椅垂向刚度具有明显的非线性特性,且其非线性特性在工作行程内表现为软特性,软特性的强弱程度随弹簧布置方式的不同而不同,弹簧倾斜布置于两剪杆之间或剪杆与座椅底板之间时,座椅垂向刚度软特性的强弱随弹簧连接点位置的变化而变化。

剪式座椅和前桥空气悬架匹配对拖拉机振动特性的影响

以常发CF700型拖拉机为研究对象,基于MATLAB/SIMULINK为研究平台,选用布置空气弹簧的剪式座椅悬架和前桥空气悬架,建立拖拉机系统的四自由度平面振动模型。通过仿真分析得到,拖拉机机身质心垂向加速度均方根值、俯仰角方向加速度均方根值、座椅垂向加速度均方根值以及前轮胎动载荷均方根值较无悬架拖拉机系统分别下降了16.92%、36.82%、32.71%和20.57%。在GB/T 10910-2004规定的100 m较平滑跑道上对样机进行振动测试并与同等条件下的仿真结果对比,结果表明平均误差率为11.37%,在可接受的范围内,仿真结果可以真实反映拖拉机的振动趋势。

一种带附加气室的空气悬架剪式座椅振动特性理论分析

将带有附加气室的空气弹簧应用于一种剪式座椅中,建立了该空气悬架座椅系统运动微分方程,推导出了系统的等效垂向刚度、等效阻尼系数、固有频率及阻尼比的计算公式,分析了该空气悬架座椅系统的影响因素,并以ContiTech公司的SK37-6型膜式空气弹簧和HY-Z04型剪式座椅为例,计算出了不同簧载质量、不同节流孔开度条件下系统的等效刚度、等效阻尼系数及固有频率,分析了其变化规律。研究结果表明,随着节流孔开度的增大,系统的固有频率逐渐减小;可以通过调节节流孔开度的大小,改变系统的固有频率,以适应不同的驾驶员体重和路况,进一步改善座椅的乘坐舒适性。

联合收割机剪式座椅静力与模态性能分析

以国产某联合收割机的剪式座椅为研究对象,使用CATIA软件对座椅进行三维建模,将座椅模型导入ANSYS Workbench软件进行静力分析和模态分析,判断是否满足设计要求。静力分析结果显示,座椅在2种不同的载荷受力下受到的最大应力均小于材料的屈服强度,整体强度符合设计要求。模态分析结果显示,座椅的前六阶固有频率避开了人体的敏感频率,保证了驾驶员的工作舒适性,为联合收割机座椅的结构设计及优化提供了理论基础。

剪式座椅悬架的半主动控制方法

传统的被动剪式座椅减振阻尼单一,不能保证商用车行驶在不同工况下都具有良好的舒适性。为了主动的适应商用车复杂多变的行驶环境,提高商用车乘坐舒适性。文章建立了剪式座椅悬架的ADAMS模型,并根据ADAMS模型的结果建立剪式座椅悬架的简化模型,根据最优控制理论和模糊控制方法设计悬架的半主动控制算法。通过与被动座椅簧上质量加速度对比可知,半主动控制算法能够显著提高剪式座椅悬架的舒适性。

新型驾驶员座椅半主动悬架PID控制仿真研究

将带附加气室的空气弹簧和磁流变减振器应用于剪式座椅中,推导了座椅悬架系统的传递函数。在MATLAB/Simu-link环境下建立了座椅悬架PID控制仿真模型,模型中的激励为座椅支承中心加速度。以HY—Z04型剪式座椅为基础,选用ContiTech公司的SK37—6型膜式空气弹簧和美国LORD公司生产的LORD—1005型磁流变减振器,以实测座椅支撑中心处加速度为激励,用座椅悬架PID控制仿真模型仿真研究了车辆以8km/h行驶时的加速度响应。研究结果表明:PID控制后的座椅加速度明显小于未加PID控制的座椅加速度。