基于ABAQUS的拖拉机座椅有限元建模与压力特性分析

发布时间：2021-04-24 07:00

　　拖拉机是农业生产的动力源,能够牵引各类作业工具完成农业生产作业。拖拉机作为农业现代化过程中的重要产物,在农业生产中的作用越来越大,为适应农业生产快速发展的需求,拖拉机正在朝着高效化、智能化方向发展。拖拉机的作业环境较复杂,路面起伏大,振动和噪声多,有时为抢农时需要连续长时间作业,这些因素极易造成驾驶员疲劳,影响作业质量和作业效率。研究表明:80%的拖拉机驾驶员都不同程度的患有腰痛、颈椎病、坐疮等职业病。拖拉机座椅作为与驾驶员直接接触的功能件,对驾驶员起支撑和减振的作用。舒适的座椅设计可以使人体体重合理的分布在座椅上,避免大腿下侧神经组织过度受压而产生麻木感,保证臀部血液循环,降低臀部组织溃疡病等职业病发病率,为拖拉机驾驶员提供良好的驾驶条件,减轻工作疲劳,保证作业质量,提高作业效率。体压力即人体体重在座椅界面压力的分布,座椅的几何参数、材料特性和外形轮廓对拖拉机座椅舒适性的影响均可以通过体压分布特性来表征,本文通过有限元法仿真模拟拖拉机驾驶员和座椅间的体压分布。获得拖拉机座椅—驾驶员之间准确的压力分布数值模拟结果关键在于两方面:一是模型建立的准确程度,包括座椅模型和驾驶员人体力学模型。... 

【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究的目的与意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 静态舒适性研究现状
        1.3.2 动态舒适性研究现状
        1.3.3 文献总结
    1.4 研究的主要内容及技术路线
        1.4.1 研究的主要内容
        1.4.2 研究的技术路线
    1.5 小结
2 座椅填充材料的力学特性试验
    2.1 聚氨酯材料简介
    2.2 聚氨酯材料本构模型
    2.3 准静态单轴压缩试验
        2.3.1 试验条件
        2.3.2 拉压力传感器的标定
        2.3.3 试验方法
        2.3.4 试验结果与分析
    2.4 压陷硬度特性试验
        2.4.1 试验条件
        2.4.2 试验方法
        2.4.3 试验结果与分析
    2.5 小结
3 拖拉机座椅逆向工程建模
    3.1 逆向工程关键技术
    3.2 拖拉机座椅点云数据采集
        3.2.1 试验条件
        3.2.2 绝对关节臂测量机点云数据测量
    3.3 座椅逆向工程建模
        3.3.1 点云数据导入
        3.3.2 点云处理和模型重建
    3.4 小结
4 驾驶员人体建模
    4.1 人体模型简化
    4.2 人体测量学尺寸参数
    4.3 人体数据模型建立
        4.3.1 3DsMAX简介
        4.3.2 3DsMAX建模方法
        4.3.3 数据模型建立
    4.4 人体逆向工程建模
    4.5 小结
5 拖拉机驾驶员和座椅间压力数值模拟
    5.1 有限元法
    5.2 模型前处理
        5.2.1 HyperMesh简介
        5.2.2 几何清理
        5.2.3 单元选择与网格划分
        5.2.4 材料属性设置
        5.2.5 边界条件设置
    5.3 基于ABAQUS的有限元分析
        5.3.1 ABAQUS简介
        5.3.2 接触理论分析
        5.3.3 载荷加载
    5.4 模拟结果与分析
        5.4.1 模拟结果
        5.4.2 体压分布指标分析
    5.5 小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于人体测量学的拖拉机驾驶员工作空间设计[J]. 徐立友,吴依伟,周志立.  农业工程学报. 2016(11)
[2]中国聚氨酯产业现状及“十三五”发展规划建议[J]. 朱长春,吕国会.  聚氨酯工业. 2015(03)
[3]农业机械化作业的特点及发展过程[J]. 金桂香.  农机使用与维修. 2014(04)
[4]拖拉机驾驶座椅振动舒适性研究现状分析[J]. 田晓峰,孔德刚,苏锦涛,刘军.  农机化研究. 2010(09)
[5]高速列车座椅舒适度优化[J]. 陈祥,徐伯初,张卫华.  西南交通大学学报. 2009(06)
[6]聚氨酯泡沫塑料应力-应变关系的试验与参数识别[J]. 赵培,侯之超,何乐,胡德贵.  实验技术与管理. 2009(01)
[7]基于Geomagic的三维人体建模技术[J]. 李燕,黄凯.  纺织学报. 2008(05)
[8]拖拉机驾驶员易得哪些职业病[J]. 马祥存.  河北农机. 2007(03)
[9]客车乘客座椅的乘坐舒适性[J]. 叶彪.  客车技术与研究. 2003(04)
[10]聚氨酯软泡压陷性能的测试[J]. 吴昊,王燕,江莺莺.  聚氨酯工业. 2002(01)

硕士论文
[1]基于逆向工程的无人机螺旋桨叶片模型重构技术研究[D]. 张锦.中北大学 2016
[2]拖拉机驾驶员—座椅系统振动特性的仿真与实验研究[D]. 吴灿.东北农业大学 2016
[3]基于压力分布的座椅舒适性设计方法研究[D]. 刘涛.吉林大学 2015
[4]基于Hypermesh的某中型货车车架仿真分析与改进设计[D]. 葛彦竹.吉林大学 2010
[5]坡耕地中耕开沟筑垱联合作业机的试验研究[D]. 陈晔.东北农业大学 2010
[6]基于逆向工程的自由曲面重构技术研究[D]. 李刚.山东大学 2009
[7]基于表面肌电的拖拉机驾驶员作业疲劳试验研究[D]. 赵永超.东北农业大学 2009
[8]振动式深松中耕作业机的设计与试验研究[D]. 徐宗保.东北农业大学 2009
[9]农用运输车减振座椅的随机振动研究[D]. 王芳.广西大学 2008
[10]关节臂式坐标测量机标定技术的研究[D]. 孙增玉.天津大学 2008



本文编号：3156909