基于生物力学的乘用车踏板舒适性评价与优化设计

发布时间：2022-10-10 19:12

　　我国的汽车产业随着人民经济水平的提升而飞速发展,汽车保有量在全球范围内居第一。以往汽车工业的发展主要关注汽车的动力性、经济性等方面,随着消费者对产品的话语权越来越提升,舒适性也被汽车生产厂家纳入研发体系内。学者们在汽车的人机工程领域中开展了大量的研究,传统的方式是通过大量的归纳统计获得汽车设计参数的合理范围,或者试验员的主观评价,但是这无法从理论层面去分析人体产生舒适性的深层原因,这制约了舒适性评价体系的建立,因此寻找相应的理论支撑是目前重点的研究方向。生物力学作为一个新兴学科,从人体运动的基础-肌肉和骨骼出发,从医学、力学以及运动学的角度系统地解释了舒适性感受产生的具体原因,因此目前被广泛应用在汽车的人机工程领域当中。本文针对乘用车关键操纵装置-踏板的操纵舒适性,结合生物力学的研究内容,借助虚拟仿真软件建立驾驶员-踏板人机交互系统模型,采用相关试验仪器设备进行人体表面肌电试验,获取驾驶员在操纵踏板的过程中人体下肢主要肌肉的肌电信号,采用传感器获取踏板的运动和力学特性曲线,引入到仿真模型,对与踏板操纵舒适性相关的驾驶室布局进行参数化分析,探讨不同参数之间耦合的影响,最后利用遗传算法以人... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 汽车舒适性研究现状
        1.2.2 汽车踏板舒适性研究现状
        1.2.3 研究概况
    1.3 研究内容
    1.4 本章小结
第二章 基于生物力学的驾驶员-踏板交互系统
    2.1 人体生物力学
    2.2 肌肉建模方法概述
    2.3 驾驶员-踏板人机交互系统的建立
        2.3.1 人体模型
        2.3.2 驾驶室模型及其布置参数
        2.3.3 驾驶员-环境系统的耦合
    2.4 本章小结
第三章 驾驶员-踏板交互系统试验
    3.1 表面肌电信号概述
    3.2 试验方案
        3.2.1 试验系统及设备
        3.2.2 试验准备
        3.2.3 试验方案设计
    3.3 试验结果处理及分析
    3.4 本章小结
第四章 踏板设计参数对下肢生物力学影响分析
    4.1 设计参数
    4.2 油门踏板参数化分析
        4.2.1 人体百分位的影响
        4.2.2 驾驶室布置的影响
        4.2.3 踏板力学设计参数的影响
        4.2.4 踏板和驾驶室的耦合影响
    4.3 制动踏板参数化分析
        4.3.1 人体百分位的影响
        4.3.2 踏板预紧力的影响
        4.3.3 踏板阻力系数的影响
        4.3.4 座椅高度的影响
        4.3.5 H点前后距离的影响
    4.4 本章小结
第五章 基于遗传算法的踏板操纵舒适性优化
    5.1 踏板操纵舒适性评价函数
    5.2 遗传算法介绍
    5.3 踏板操纵舒适性的优化设计
    5.4 优化结果分析
        5.4.1 油门踏板的优化结果
        5.4.2 制动踏板的优化结果
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介



本文编号：3690190