基于虚拟样机的铰接式拖拉机乘坐舒适性分析

发布时间：2017-08-22 23:31

  本文关键词：基于虚拟样机的铰接式拖拉机乘坐舒适性分析

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【摘要】：铰接式拖拉机作为典型的农用车辆,由于作业场地及自身机体结构的影响,座椅振动更为剧烈,驾驶员乘坐较不舒服,更易疲劳、烦躁,甚至恶心呕吐。因此本文将以某款铰接式拖拉机作为研究对象,通过研究座椅的垂向振动特性,对整车的乘坐舒适性进行分析评价以及优化改进。首先,对铰接式拖拉机进行简化,建立四自由度整车振动模型,根据系统能量,建立整车振动微分方程,对座椅的垂向振动响应进行理论分析,求解座椅的加速度功率谱密度,参照ISO2631-1:1997(E)车辆舒适性评价标准,对整车乘坐舒适性进行分析评价。其次,结合UG三维模型,运用Adams/View重建钢板弹簧悬架、驾驶室悬置系统、座椅、轮胎和路面模型,完成了铰接式拖拉机的整车虚拟样机建模。然后根据样机模型,仿真分析座椅振动响应,求解座椅加速度功率谱密度,评价整车乘坐舒适性,并根据仿真结果对理论分析进行了对比验证。经分析,铰接式拖拉机在车速为10km/h、20km/h、30km/h时乘坐均为不舒服,由此可见,其乘坐舒适性较差,急需改进。最后,采用蚁群算法对驾驶室悬置系统和座椅相应参数进行优化,以改善整车的乘坐舒适性能。结果表明该铰接式拖拉机的乘坐舒适性得到了显著提高,为后续生产改进提供理论依据。
【关键词】：铰接式拖拉机 虚拟样机 乘坐舒适性 仿真 蚁群算法 优化
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S219
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRCT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 乘坐舒适性研究现状10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 本文的主要研究内容与技术路线12-14
• 1.3.1 主要研究内容12-13
• 1.3.2 技术路线13-14
• 第2章 铰接式拖拉机振动特性分析与乘坐舒适性评价14-32
• 2.1 铰接式拖拉机简介14-15
• 2.2 铰接式拖拉机振动特性分析15-25
• 2.2.1 振动理论分析15-17
• 2.2.2 路面不平激励分析17-19
• 2.2.3 整车振动微分方程19-22
• 2.2.4 频率响应分析22-24
• 2.2.5 关于路面输入谱的响应分析24-25
• 2.3 铰接式拖拉机乘坐舒适性评价25-31
• 2.3.1 乘坐舒适性评价标准26-28
• 2.3.2 乘坐舒适性评价结果28-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 基于ADAMS的铰接式拖拉机虚拟样机建模32-48
• 3.1 ADAMS简介32-33
• 3.2 后悬架钢板弹簧模型33-35
• 3.3 驾驶室悬置系统模型35-37
• 3.4 座椅模型37-38
• 3.5 轮胎模型38-41
• 3.6 路面模型41-43
• 3.7 整车虚拟样机装配43-44
• 3.8 仿真模型验证44-47
• 3.9 本章小结47-48
• 第4章 铰接式拖拉机乘坐舒适性仿真分析验证48-52
• 4.1 路面输入仿真分析48-51
• 4.1.1 路面输入仿真48-50
• 4.1.2 仿真结果分析50-51
• 4.2 乘坐舒适性评价结果51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 铰接式拖拉机乘坐舒适性优化52-61
• 5.1 选择设计变量52
• 5.2 建立优化设计模型52-55
• 5.2.1 确定优化目标函数52-53
• 5.2.2 建立约束条件53-54
• 5.2.3 确定优化设计模型54-55
• 5.3 优化求解55-58
• 5.3.1 选取优化设计方法55-56
• 5.3.2 蚁群算法优化流程56-58
• 5.4 优化结果及分析58-60
• 5.5 本章小结60-61
• 结论61-62
• 参考文献62-66
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果66-67
• 致谢67

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本文编号：721714