工程机械悬置式座椅动态参数设计研究

探讨工程机械悬置式座椅的设计问题（乘坐舒适性标准）。在驾驶室地板激励谱已知的情况下，悬置式座椅减振系统的动态参数可作为单输人单输出的非线性规划问题来处理，优化的目标函数是司机受垂直振动的加速度加权均方根值最小，设计变量是弹簧的刚度和阻尼系数，并以GB8419－8     

基于静态舒适性分析的客车座椅造型设计

为提升客车座椅的舒适性和审美体验,从座椅静态舒适性的相关理论研究出发,可以通过对坐垫、靠背、扶手等的舒适性及人机尺寸分析,明确适合于客车座椅的相关人机尺寸数据.文章结合客车座椅造型设计实例,提出了基于静态舒适性分析的客车座椅造型设计方法,为企业产品设计开发提供一定的参考和借鉴.     

基于三维动力学模型的重型卡车动态参数对平顺性的影响

为了研究重型卡车动态参数对驾驶员舒适性的影响,以路面随机不平度为激扰,以驾驶室座椅垂向、驾驶室的俯仰角和侧倾角的加权加速度均方根值为目标函数,建立了13自由度的三维动力学模型.采用Matlab/Simulink软件对整车模型进行仿真计算,分析了不同系统参数,如悬架、轮胎、驾驶室悬架和驾驶员座椅悬架的参数对驾驶员座椅垂向振动、驾驶室前后和左右晃动的影响.研究结果表明:悬架系统中刚度和阻尼参数的最佳匹配对车辆平顺性的影响非常明显;随着悬架系统和轮胎刚度的增加,车辆平顺性从优向劣转变,而随着悬架系统阻尼的增加,车辆平顺性呈现从劣转优现象.该研究为重型卡车悬架系统设计提供相应的理论依据.     

基于多目标粒子群算法的主动座椅悬架滑模控制器设计

为提高汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,对车辆主动座椅悬架提出一种基于多目标粒子群算法的滑模控制器设计方法。首先,在建立三自由度1/4车辆主动座椅悬架系统模型的基础上设计了满足李雅普诺夫稳定性理论的滑模控制器;其次,基于滑模控制到达条件和滑模面的稳定条件结合Hurwitz稳定判据选择合适的滑模面参数;然后,以汽车悬架动挠度、轮胎动载荷和控制器控制力输出为约束,形成以座椅质心垂直加速度、座椅悬架动行程以及轮胎动位移为控制目标的多目标优化问题,对滑模控制器参数进行优化设计;最后,在MATLAB环境下基于多目标粒子群算法进行求解,并进行数值仿真模拟。仿真结果显示,经过多目标参数优化后各目标值明显减小,表明基于多目标粒子群算法的滑模控制器参数优化显著地改善了汽车的乘坐舒适性和行驶稳定性,为汽车主动座椅悬架系统的研究提供了理论依据。     

座椅的人因工程分析

本文基于人因工程学原理对座椅的设计尤其对座椅的坐高,坐宽,坐深,坐面倾角,靠背的高和宽等做了详细的阐述,设计出了安全,舒适的座椅,从而提高了座椅的工作效率与舒适性。     

久坐行为与坐姿舒适性评价

为了对久坐期间的坐姿变化进行研究,确定其与坐姿不舒适的关系,探究不同高度座椅是否影响坐姿变化。18名长期从事办公工作的志愿者参与实验,座椅采用新疆吉瑞祥科技股份有限公司生产的人机工程学座椅,在2 h的久坐工作中,分别按照36～40 cm、40～44 cm、44～48 cm三个不同座椅高度范围进行分组实验测试,具体的高度取决于受试者。使用Tekscan人体压力分布测量系统来量化椅面压力和躯干摆动参数,设计并记录了主观坐姿不舒适评分表。结果表明人体躯干摆动参数随时间呈上升趋势,不同组之间存在统计学差异,座椅高度为40～44 cm时坐姿不适评分较低。可见坐姿变化与坐姿不舒适具有一致性,座椅高度为40～44 cm时有利于减少坐姿不舒适,保持坐姿45 min后,就应该起身运动或休息。     

坐高变化对人体坐姿体压分布的影响

通过研究座椅的尺寸参数变化对体压分布的影响,为日常办公座椅坐姿舒适性设计提供有力的参考依据．针对6个实验对象,采用XSensorX3PROV6．0压力分布测试系统,测试不同坐高情况下人体坐姿体压分布及坐姿舒适性的主观评价,并对压力分布指标采用统计分析软件SPSS16．0进行数据处理．获得了座面和靠背的最大压力、平均压力、接触面积以及纵向压力分布曲线随坐高的变化规律,确定了基于体压分布判断日常办公座椅舒适性的指标,并求解得到日常办公座椅最舒适的坐高为-2．14cm．     

具有随机干扰的车辆座椅悬架系统的鲁棒H控制

针对随机干扰环境下的车辆座椅悬架系统,给出鲁棒H控制器设计方法。首先建立座椅悬架系统的动力学模型,在建模过程中同时考虑了系统中存在的参数不确定(质量、刚度、阻尼)和座椅随机振动因素。其次,基于随机微分方程理论和Lyapunov泛函理论设计出半主动控制器,给出控制器参数线性矩阵不等式解的形式,并保证系统的H性能指标。最后,随机输入下的时域和频域仿真结果表明,所提方法在参数不确定和随机干扰下能够有效衰减座椅悬架垂直加速度,提高人体乘坐舒适性。     

车用座椅调角器核心件的研究

调角器核心件作为车用座椅的关键部件,对车用座椅的乘坐舒适性与可靠性有着重要作用.研究了车用座椅调角器核心件的总体结构及其啮合传动原理,分析了行星齿轮系传动过程中的干涉、卡死等问题,并通过实例验证了少齿差行星齿轮的重合度及齿廓重叠干涉系数,对设计与制造车用调角器核心件具有重要参考作用.     

基于阻尼状态切换的装载机座椅悬架控制

为提高装载机驾驶员作业舒适性,提出了一种基于阻尼多状态切换减振器的装载机半主动座椅悬架系统.分析了阻尼多状态切换减振器的设计原理及油液流动行为,建立了阻尼多状态切换减振器数学模型,通过仿真分析获取了减振器4种阻尼状态下的复原阻尼系数和压缩阻尼系数,在此基础上,进一步构建了装载机半主动座椅悬架系统混杂动力学模型,设计了用于座椅半主动悬架的权值系数模糊自适应调整混杂模型预测控制策略,并在随机路面激励输入下进行了控制策略性能仿真分析.仿真结果表明:所提出的装载机半主动座椅悬架及其控制策略能够有效降低座椅垂向振动加速度均方根值,降幅达35.71%,同时改善座椅悬架动行程达30.88%,驾驶员作业舒适性得到显著提升.     

基于正交试验法的大型客机座舱气流组织优化及热舒适性分析

大型客机座舱的舒适性研究对我国自主研发的大型客机的市场竞争力具有重要意义．良好的气流组织是座舱舒适性的重要保证。而开展针对具体机型的气流组织优化研究是我国发展大型客机的突破点之一．为此,首先用真实MD-82客机座舱的气流和温度的试验数据验证了计算流体力学（CFD）模型,同时依据正交试验法安排了18个送风方案;然后用验证的CFD模型对18个送风方案进行了数值模拟,以座舱内垂直温差及局部风速为试验指标对其进行了评价,得出了试验中的最佳送风方案;最后对得出的最佳送风方案进行了热舒适性分析．研究结果表明,所采用的非定常RNG肛碳型能够合理地预测客机座舱内的空气流动．影响客机座舱气流组织最重要因素是行李架附近风口的送风速度,而天花板附近的侧壁风口送风角度对气流组织影响较小．优化得到的最佳送风方案能够营造热舒适性良好的座舱环境。预测平均热感觉指标约为-0．2．     

客机座舱新型个性座椅送风系统的数值仿真

舒适性是大型客机的关键要求之一,座舱气流组织分配设计是否合理对乘员舒适性和健康性有直接影响.但是座舱传统的混合送风方式很难达到人们对舒适和健康的要求.为此,提出了一种新型的个性座椅送风方式,主要针对乘客对热舒适性和健康性的要求.个性座椅送风方式在乘客座椅的扶手处和座椅底部分别布置了风口.采用的座舱几何模型为3排单通道满员模型,计算方法采用目前广泛应用的计算流体动力学（CFD）数值仿真模拟方法,计算模型为RNG k-ε湍流模型.通过数值模拟方法得到两种送风方式下的速度场和温度场,进而得到多个舒适度指标.研究表明,个性送风方式可以提高乘客呼吸区域的空气质量,降低乘客周围的风速,使人体周围温度控制在24～26,℃的人体舒适区域,多项舒适度指标也表明个性送风气流组织的舒适性要优于混合送风.     

客滚船住舱气流组织的数值模拟研究

基于长江航线的工况对客滚船提出了人员住舱的空调系统方案。在此基础上,基于Airpak软件研究了客滚船住舱气流特性。其次,基于气流组织分布的评价指标,对夏季和冬季工况下客滚船舱室舒适性进行评价分析。最后,通过能量利用系数值,给出经济性好的空调系统方案。研究结果表明:①辐射空调系统能够在全工况下营造舒适性更高的室内热环境,相比于常规空调系统,其表征热舒适性的PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)值完全满足ISO7730规范的要求,且热环境舒适度均匀性更高;②辐射空调系统送风得到了充分的利用,经济性好。     

冬季夜间乘员舱内热环境及人体热舒适性研究

采用试验与数值模拟相结合的方法对冬季夜间乘员舱内热环境不均匀性进行了研究,得到不同送风模式下乘员舱内温度、速度不均匀度.接着基于Stolwijk人体热调节模型,采用Berkeley热舒适评价模型对乘员热舒适状态进行模拟,对比分析了2种送风方式下的人体热舒适性.最后通过对实际送风工况、基于相同送风焓值的等温送风工况以及基于驾驶员前方等效来流的均匀热环境工况的研究,发现在不均匀热环境下人体更易处于不舒适的状态.     

大型客机座舱空调通风实验平台搭建及实验研究

为了研究稳态边界条件下大型客机座舱内空调通风气流组织分布,利用一架退役但功能完备的全尺寸真实MD-82型飞机建立了一个座舱空气环境实验测量平台.设计了恒温地面式空调机组为飞机座舱输送空调新风,该机组送风参数满足乘客热舒适性要求并保持恒定,同时飞机蒙皮外表面覆盖两层闭孔海绵保温材料,避免大气温度及太阳辐射对机舱内壁面温度的影响.设计了一套发热假人模型系统,用于模拟座舱真实人体散热情况下的空调工况.利用热球风速仪和超声波风速仪测量了机舱送风速度边界,利用标准水银温度计和热成像仪拍摄获得机舱热边界,为CFD模拟提供精确的边界条件.对送风条缝测量发现,机舱送风非常不均匀.     

基于人体热舒适性评估的直升机空调通风系统优化设计

直升机座舱空间狭小、乘员密集并且热载荷大,需要引入新鲜制冷空气以满足多乘员热舒适性要求。因此,优化设计座舱空调通风系统具有重要意义。针对典型直升机座舱布局,建立了舱室和乘员三维模型。定义乘员周围温度、温度偏离、乘员周围速度、PMV和空气龄作为热舒适性评估指标;设计并计算3种不同空调通风系统布局方案,通过对热舒适性评估指标的综合比较分析,选定最优布局方案;在此基础上,采用多目标遗传算法,定义以PMV和空气龄为基础的双目标函数,对空调送风口位置参数开展仿真优化。通过分析结果数据和帕累托前沿,确定最优空调送风口位置参数,完成座舱空调通风系统最优设计。最后对仿真优化结果进行了试验研究,验证了仿真计算的准确性和有效性。     

斜盘式及涡旋式压缩机对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响

设计了用于电动汽车的热泵空调试验平台,利用步入式低温环境试验舱,研究了不同环境温度下涡旋式压缩机和斜盘式变排量压缩机对热泵空调系统性能和车室内平均温度的影响. 试验结果表明:采用涡旋式压缩机的热泵空调系统,车室内平均温度随时间以近似开口向上的抛物线规律增加;而采用斜盘式变排量压缩机的系统,车室内平均温度随时间以开口向右的抛物线规律增加. 高压管路内工质的温度和压力变化趋势与车室内平均温度变化趋势类似. 在一定的环境温度下,随着压缩机转速的增加,车室内达到舒适温度的时间变短.      

基于PMV指标的列车空调模糊控制研究

采用热舒适控制不仅能满足人体的舒适感,而且还能满足系统节能的需要.对热舒适控制中的各变量进行了分析,采用模糊控制技术,选择空气温度作为直接受控的参数,并通过调节送风量来实现.以车厢内PMV值的偏差及偏差变化率作为模糊控制器的输入,进行新风量的合理控制,使列车空调的控制随着人体舒适感的变化而变化.     

基于粗糙集理论和优劣解距离法的邮轮舱室舒适性评价

邮轮作为以娱乐性属性为主的船舶,相较于一般运输船舶,对成员舒适性提出了更高的要求。邮轮舒适性设计属于邮轮人因学设计范畴,实践中需要建立恰当的邮轮舒适性模型并对其进行相应的评定。本文首先从感官舒适性角度出发,从视觉、触觉、听觉、嗅觉四个主要感官的舒适性和其他舒适性影响因素五个大方面,对影响邮轮舒适性因素进行详细的划分,总结出12个影响邮轮舱室舒适性的指标。然后基于模糊集理论,改进了TOPSIS评价方法,建立了基于粗糙集的评价权重体系和基于改进的Rough-TOPSIS法的邮轮舱室舒适度评价模型。并以某邮轮舱室舒适性设计的多种方案为例,进行比较研究。实例证明该评价模型的科学性,适用于邮轮舱室舒适性评价。     

基于CFD仿真技术对某敞篷车外流场的优化

通过CFD方法对某敞篷车与硬顶车进行空气动力学仿真分析,对比流场发现敞篷车座舱内部形成的局部涡流区是造成周围气流回流从而降低乘坐舒适性与增加风阻系数的主要原因.通过延长挡风玻璃、提升后背高度、调整挡风玻璃倾角在33°附近,可显著减少回流到座舱的气流以提升乘坐舒适性,并降低气流在座舱及后背处发生的分离,有效降阻达16%,获得较好的空气动力学特性.