全地域移动平台振动特性仿真分析

为分析全地域移动平台的振动特性,建立了10自由度半车刚体振动模型.整车振动模型的求解采用时域法,模型激励为路面随机输入位移信号.按照路面不平度功率谱,采用三角函数法来生成路面随机位移数据.利用建立的10自由度整车刚体振动模型,分析了车架弹性振动的影响,结果表明车架的1阶、2阶弯曲对整车振动的影响较大,更高阶的弯曲对整车振动的影响较小,因此在1/2整车振动模型建模中,考虑到车架的1阶、2阶弯曲已能满足精度要求,能很好地分析整车振动.最后结合ISO2631-1对人体振动的评价方法,分析了驾驶员处的振动舒适性.     

全地形车平顺性客观评价

为弥补目前国内外全地形车舒适性评价方法的空缺,研究分析了全地形车的实际振动特点,依据ISO2631、ISO5349标准,提出了全地形车客观评价方法.该方法利用三轴向总加权加速度均方根值评价全地形车手把处和座位处的振动.对几款全地形车进行了道路试验和台架试验,二者的试验结果比较吻合,说明该评价方法能够很好的反映振动对人体的影响.     

全地域车振动舒适性测试系统开发及应用

为分析评价全地域车（ATV）的振动舒适性,根据标准提出了采用加权加速度均方根值作为ATV振动舒适性客观评价方法,并基于USB2．0开发了可以脱离计算机进行独立采集的便携式数据采集器,并以LabVIEW为平台开发了一套数据处理分析系统,从而构建了ATV振动舒适性测试系统。通过实车振动舒适性道路试验结果表明：系统性能可靠、稳定。     

客机驾驶舱流场CFD模拟与热舒适性分析

客机驾驶舱作为客机的操作平台,其内部的热舒适性对于飞行员的身体健康和安全驾驶有重要影响.构建了全尺寸三维仿真驾驶舱模型,根据驾驶舱的传热特点和热负荷特性,建立了驾驶舱壁面传热模型,结合运用流体力学计算软件FLUENT对驾驶舱在地面夏季工况下的流场、温度场以及驾驶员的热舒适性进行了模拟分析.分析结果表明,驾驶员周围空气的温度和速度基本达到客舱舒适度要求,但驾驶员自身的热舒适指标略微偏高.平均辐射温度过高是引起飞行员热不舒适的主要因素,通过必要的改进措施可以有效降低平均辐射温度,提高飞行员的热舒适度.     

出租车驾驶员振动舒适性监测

出租车驾驶员的振动舒适性不仅影响驾驶员的健康，而且影响行车安全．在对重庆市出租车驾驶员的振动舒适性分别进行等速试验和跟踪监测基础上，分析了试验结果，发现出租车等速工况下的振动舒适性试验评价结果不能代表实际工况下的振动舒适性情况．最后结合ISO2631舒适性评价标准对重庆市出租汽车驾驶员的振动舒适性进行了客观评价．     

全地域车平顺性仿真分析

应用ADAMS软件,建立了包含人体、前后悬架、车架、转向系在内的某全地域四轮车的多刚体动力学模型.利用谐波叠加法模拟了符合国家标准的B级路面不平度,并生成路面文件.分析了发动机激励,在ADAMS中施加了发动机激振力和力矩.在考虑发动机激励的情况下,对该车在随机路面输入下进行了平顺性仿真,并用MATLAB编制了全地域车客观评价方法对其座位处和手把处的振动进行了评价,为进一步设计分析打下良好基础.     

满载汽车动力学模型及仿真

以某款轿车为研究对象,建立12自由度汽车乘坐动力学模型,通过达朗贝尔原理推导动力学方程.首先,采用滤波白噪声法建立路面不平度时域模型,生成的C级路面随机激励高程变化在-0.05~0.05 m范围以内,符合实际路面.然后,在Simulink中建立人-车-路系统仿真模型,对轿车在不同车速下不同位置的人体振动响应进行仿真分析,并进行舒适性评价.最后,进行实车试验,验证模型的正确性.结果表明:在50 km·h^-1车速下,所有乘员的主观感受为稍有不舒适;随着车速的增加,前排乘客和驾驶员稍有不舒适的主观感受越来越强,而后排乘客的主观感受由稍有不舒适增加到有些不舒适.     

环境工效综合影响因素及机理研究

该研究前期通过对波音、空客全系列驾驶舱设计进行文献调研和在空客、波音实际驾舱内的进行实地飞行调研和测量,提取了可能影响飞行员视觉工效的关键环境因素,针对调研结果设立了实验目标。同时,建立驾驶舱照明三维沉浸式半物理仿真平台评估系统,用以评估机舱照明状况。在这一实验平台的基础上,设计与开展一系列的视觉工效学实验,获得在多个环境参数变化下,驾驶舱内视觉疲劳、作业绩效及对视觉信息获得的准确程度随参数变化的实验数据库,建立基于关键环境因素变化的视觉舒适、视觉疲劳和作业绩效的评估模型。在前期研究成果基础上,该研究在上一年度进一步完善实验平台,搭建驾驶舱简易模型,编写驾驶舱照明环境视觉工效试验软件作为工效学实验研究的工具,同时在白天和黑夜场景下开展了一系列多角度驾驶舱光照环境和多眼位眩光试验。该课题组汇总了前期开展的13项驾驶舱视觉工效学研究,总结了色温、眩光源亮度、眩光源视场角、眩光源立体角、目标周围背景亮度、目标类型、目标亮度、目标颜色、目标视张角、目标振动方向、目标振动频率、目标振动振幅、目标位置、观察距离、频闪、亮度阶跃、环境光类型、环境亮度和实验时段各因素对被试主观评价、视觉作业绩效和反应时的影响程度。在此基础上构建驾驶舱环境评估模型,总共分为安全告警、探测反应和舒适偏好3个子模块,安全告警模块主要包含非视觉生理安全、眩光安全和信息可读性等。在安全告警模块中将提出安全范围的区间。探测反应模块主要是考察速率-准确率这一变量,它受到亮度对比度、座舱人工照明背景亮度、立体角度等因素的影响。此模块将建立速率-准确率与影响因素函数模型,并引入外界眩光源、恶劣天气条件光参数、飞机振动等控制变量。舒适偏好模块主要受照度、色温、眩光源和噪音等因素影响。驾驶舱环境评估模型的构建将分别以各子模块为因变量建立子模型,同时以总体评分为因变量建立总模型。     

拖拉机驾驶室的模态声学贡献度分析

为确认影响拖拉机驾驶员耳旁噪声的主要振动模态,建立了拖拉机驾驶室声场中声压值与结构模态及模态声学贡献度数值的计算模型.利用驾驶室声-固耦合有限元模型进行仿真,分析了驾驶员耳旁噪声各频段峰值处的各阶模态贡献度值,并确认了峰值处的主导振动模态;利用主导振动模态来指导驾驶室主要振动模态的整改,且对主要模态整改前后驾驶员耳旁噪声声压级进行了对比.结果表明:驾驶室主要模态的改进可明显降低驾驶员耳旁噪声信号峰值,且峰值所在频段内的声压级也有所降低,可以实现分频段控制噪声,有效降低噪声.     

基于机械自动变速器的电动变速驱动转矩控制最优换档策略

对机械自动变速器(Automatic Mechanical Transmission,AMT)的电动变速驱动单元(Electric Transmission Driver,ETD)在不同换档工况下的输入转矩控制换档策略进行了深入研究,并进行了实车道路试验.试验结果表明,装备电动变速驱动单元的混合动力汽车的换档质量、行驶平顺性和乘坐舒适性比装配传统AMT的原型车得到了较大提升.     

车辆驾驶室减振降噪分析与结构设计

利用薄板理论建立了汽车驾驶室壁板的微分振动方程。对驾驶室进行了试验模态分析,得出固有频率和基本振型变化。发现顶板和后壁板振动最大,采用辛几何法计算出了驾驶室顶板和后壁板的固有频率,其值与试验值基本一致,对驾驶室后壁板和顶板分别采用敷贴阻尼材料和加筋板的降噪方法,利用声辐射理论,对改进后的驾驶室降噪效果进行了数值模拟,结果表明,壁板固有频率处的辐射功率和辐射声压级最大,与理论分析相符,并且改进后的驾驶室内部噪声明显降低。     

基于Simulink的施工车驾驶室振动模拟

根据施工车作业的实际工况,建立了施工车结构的动力学方程。采用Simulink软件对施工车驾驶室的振动进行了模拟与分析,并得出了一些有工程价值的分析结果。其工作可供从事施工车驾驶室减振设计的工程技术人员参考。     

隔振器在工程机械驾驶室噪声控制中的应用

在对某50型装载机驾驶室振动噪声进行试验分析的基础上,根据驾驶室振动特点,对驾驶室隔振器进行改进设计,建立了由新的隔振器和驾驶室组成的振动系统的力学模型,以对耳旁噪声影响最大的频率处的降噪量为设计目标,确定了新隔振器的参数,使驾驶室内噪声降低了3～4dB.     

小型货车驾驶室模态分析与优化

利用ANSYS有限元分析软件建立了小型货车驾驶室的三维有限元模型,对驾驶室模态特性进行了有限元分析。计算了前10阶自由模态和振型,分析了驾驶室各阶固有模态频率、振型和局部振动特性。为了使驾驶室具有更为合理的振动特性,提出了相应的结构和尺寸优化措施。     

电动车辆驾驶室隔振系统建模与振动特性分析

针对电动车辆驾驶室的低频振动问题,首先建立了底部装有4个隔振器的驾驶室有限元模型,提出采用三个方向的非线性弹簧阻尼单元的方法来等效替代隔振器,并进行约束模态分析.根据模态分析结果,讨论了驾驶室晃动产生的原因,并在此基础上,给出了两种减小驾驶室晃动的隔振器设计改进方法.根据实际使用情况,对液阻型橡胶隔振器进行了设计和静力分析,改善驾驶室的乘坐舒适性,此外通过调整隔振器的安装位置有效地减轻驾驶室的振动,模态分析结果显示振型频率均有所提高,同时第4阶振型变为驾驶室后壁局部振动.最后,利用有限元仿真,对驾驶室隔振系统进行振动分析,结果表明调整隔振器安装位置后的驾驶室减振系统在低频路面位移激励下垂向振幅明显减小.     

全地域四轮车消声器的仿真与改进

针对某400全地域四轮车的消声器,采用有限元方法分别建立了该消声器的振动模型和声场模型.对模型进行了振动分析和声场分析,振动特性分析结果表明了三维实体模型的准确性,以及再生噪声产生的可能性;利用声场模型了解原消声器设计意图,并根据工厂的要求对消声器进行了缩短,提出了改进方案,最后通过道路试验验证了该方案的可行性.     

全地形车车体动态特性分析

运用仿真和实验相结合的方法分析了全地形车车体的振动特性.利用三维制图软件UG4.0根据设计图纸建立车体的几何模型,然后用Hypermesh建立车体、车体挂发动机的有限元模型,并导入到Msc.Nastran中进行了自由模态的计算.通过模态实验验证了车体有限元模型的准确性.模态分析结果表明,挂上发动机后增加了车体的弯曲刚度,导致一阶弯曲频率的升高,而发动机的质量导致了车体一阶扭转频率的降低.最后分析了路面激励和发动机的激励对车体动态特性的影响,并提出了修改的方案和建议.     

全车速下商用车驾驶室悬置系统优化设计

应用多体动力学软件ADAMS,针对某全浮式商用车驾驶室在路况较差时产生剧烈振动的问题,建立了整车多刚体动力学模型;并基于此模型进行了平顺性仿真试验。通过对驾驶室悬置系统刚度和阻尼参数的正交优化设计,试验得出不同车速下的优化方案;并对各个车速的优化结果进行正交权衡分析得到最终可实施的全车速下的最优方案。经过实车试验验证,全车速下的最优方案能够明显提高驾驶室的乘坐舒适性,表明正交权衡分析法效果理想,具有一定的工程指导意义。