车辆座椅悬架对舒适性改善的仿真分析

在MATLAB/Simulink平台下,利用滤波白噪声模拟路面不平度幅值信号,采用M-FileS-函数编程方法重构时域路面不平度模型,并以此作为车辆振动系统的输入进行仿真分析;分别以人体-车辆二自由度振动系统和人体-座椅-车辆三自由度振动系统为研究对象,对传至人体的加速度值进行仿真分析。结果表明,对工程车辆而言,座椅悬架对于改善驾驶员乘坐舒适性的效果明显,依据文中思路可以进一步进行座椅悬架参数的设计计算及优化。     

考虑人体坐姿模型的乘坐舒适性自适应控制研究

为了研究振动对乘坐舒适性的影响,根据ISO5982:2001(E)推荐的人体坐姿低频振动模型,建立了1/2路面-车辆-座椅8自由度动力学模型。针对传统滤波-X最小均方(FxLMS)算法收敛速度慢的缺点,提出了一种基于小波包变换的多通道FxLMS算法(WP-MFxLMS),并将其应用于座椅振动主动控制。利用MATLAB/Simulink对传统FxLMS、小波包变换FxLMS(WPFxLMS)和WP-MFxLMS进行了仿真,结果表明,系统与人体产生共振的频率范围主要集中在0~20 Hz,采用振动主动控制可以有效抑制共振峰值,提高乘坐舒适性,步长因子和滤波器阶数对主动控制算法影响的对比结果表明,WPMFxLMS具有较好的收敛性和稳定性。     

车辆人椅系统主要参数对舒适度敏感性分析

建立了一个二维人椅系统动力学模型,以研究其主要参数对乘坐舒适性的影响。利用软件Matlab SimMechanics建立了相应的非线性仿真模型,将实验测定的路面激励数据分别输入非线性仿真模型和线性模型,比较输出的加速度功率谱密度以验证线性模型的有效性,在此基础上进行敏感性分析。结果表明,除了座椅的刚度和阻尼以外,人体身高、体质量和乘坐姿态也对舒适性有重要影响。     

基于不同身材驾驶员体压分布的座椅舒适性研究

为研究不同身材驾驶员体压分布的特点和腰部支撑对乘坐舒适性的影响,首先构建了3个典型身材(5,50和95百分位)的人体有限元模型,模型中包含骨骼、软组织和皮肤3种材料,并采用驾驶姿势的级联预测模型来调整人体的姿势;建立了包含腰部支撑的座椅有限元模型;接着将座椅和人体模型组装一起,并施加边界条件,对体压分布进行了仿真,着重分析驾驶员身材和腰部支撑对界面压强和软组织应力的影响;最后进行体压分布主观评价实验。通过数据对比和主观评价,建立了体压分布与乘坐舒适性的关系,证实了腰部支撑对提高座椅舒适性的作用。     

牵引车—半挂车乘坐舒适性的优化与分析

本文采用一种新的更能合理地评价行驶车辆乘坐舒适性的评价方法作为目标函数的基础,对牵引车——半挂车的乘坐舒适性进行了优化分析。在考虑垂直、纵摇、横摇三向运动基础上,建立了包括座椅及驾驶室悬架运动的15自由度线性模型。经比较,既有座椅又有驾驶室悬架的优化情况的乘坐舒适性最好。     

汽车半主动悬架线性二次型最优控制

被动悬架的刚度和阻尼在车辆运行过程中均不可调,难以适应路面的多样性,不利于车辆平顺性、乘坐舒适性的提高。以某款乘用车为研究对象,分别建立1/4车辆2自由度被动悬架、半主动悬架动力学模型;对半主动悬架动力学模型输出指标进行加权处理,得到性能指标函数;运用极小值原理,结合线性二次型最优控制算法对悬架的阻尼力进行控制;采用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,对悬架的性能进行仿真分析。仿真结果表明,采用线性二次型最优控制可使悬架性能指标函数达到极小值,有效地改善了车辆的平顺性和乘坐舒适性。     

汽车座椅乘坐舒适性设计探讨

车辆座椅是直接关系到乘员驾乘安全、舒适和工作效率的关键部件,座椅舒适性的研究已成为车辆座椅研究的热点之一。本文介绍了汽车座椅静态舒适性、动态舒适性的概念,通过对舒适性的影响因素进行分析,找出最佳的设计方法来提高汽车座椅的乘坐舒适性,为汽车座椅设计者提供参考。     

基于主动横向稳定杆的汽车侧翻混杂控制研究

针对车辆在侧向加速度与路面不平干扰时,容易发生侧翻和影响乘坐舒适性的问题,本文中设计了一种主动横向稳定杆装置。为满足车辆在各行驶工况下的性能要求,提出了采用混杂控制方法对不同工况下的车辆进行控制。在紧急转向或不平路面工况时,为防止车辆侧翻和提高车辆的乘坐舒适性,分别利用线性二次型最优控制理论设计了控制器,并采用微粒群优化算法对控制器的权系数进行优化。在此基础上建立了整车控制模型,并通过台架试验验证所建模型的正确性。最后对采用主动横向稳定装置控制的车辆进行了一系列时域和频域仿真,结果表明,该方法能根据车辆不同的行驶工况有效避免车辆侧翻,且明显改善了车辆的乘坐舒适性。     

随机路面激励下车辆系统参数对汽车行驶平顺性的影响研究

基于汽车系统动力学和随机振动理论，建立了简化的人体-座椅、车身及车轮3-DOF车辆振动模型，采用线性滤波白噪声法建立了路面激励模型，并仿真分析了常见C级路面的不平度特性。以C级随机路面激励为车辆振动系统输入，运用变步长四阶Runge-Kutta法求解了车辆系统数学模型。在时域和频域两方面，仿真分析了座椅刚度、阻尼，悬架刚度、阻尼及轮胎刚度对座椅、悬架性能的影响，以及路面不平度和车速对座椅垂向加权加速度的影响。得出了座椅加速度、悬架动挠度、轮胎动载荷功率谱密度随座椅刚度、阻尼系数，悬架刚度、阻尼系数及轮胎刚度变化的规律。     

基于相似接近度的悬架参数多目标模糊优化

综合考虑车辆的乘坐舒适性和对路面的损坏性,以汽车座椅和悬架系统的阻尼与刚度作为设计变量,以座椅加速度均方根值和轮胎相对动载荷均方根值为目标函数,建立了被动悬架参数的两目标优化设计模型.应用模糊理论,结合海明距离、模糊贴近度和灰色关联度3项指标,构造了一个"相似接近度"的模糊评价函数.对实际算例进行了两目标模糊优化设计,验证了该方法的有效性.     

半主动空气悬架模糊控制的仿真研究

对采用模糊控制的汽车半主动空气悬架系统进行了仿真研究。建立了1／4车辆二自由度动力学模型并以其为仿真对象,设计了模糊控制器,以B级路面作为随机输入,进行了计算机仿真分析。仿真结果表明,在采用模糊控制方法后．车辆悬架可以很好地降低簧载质量的垂直加速度,从而使车辆行驶的平顺性和乘坐舒适性得到了提高。     

基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架模糊控制研究

设计基于磁流变阻尼器的半主动车辆座椅悬架系统的模糊控制器。用ADAMS对系统建立三维多刚体动力学模型,用MATLAB设计系统模糊控制器,并联合两者对整个系统进行仿真。仿真和台架试验结果表明,模糊控制策略能使该系统较好抑制垂直振动加速度,提高乘坐的舒适性。     

公路简支梁桥车辆走行性及乘坐舒适性研究

将车辆和桥梁视为2个分离子系统,分别建立车辆和桥梁的振动方程,通过车桥接触点的位移协调条件及相互作用力相等原则将车、桥振动方程耦合,采用Ansys大型通用有限元程序中的APDL语言编制了该车桥耦合时变系统振动方程迭代计算的命令流,计算汽车通过公路简支梁桥时的车辆、桥梁动力响应,探讨车辆重量、悬架刚度、轮胎刚度,桥梁抗弯刚度与阻尼,行车速度、路面等级等因素对车辆走行性及乘坐舒适性的影响。结果表明:随车重的增加,车辆走行性和乘坐舒适性增加;随车辆悬架刚度和车辆轮胎刚度增大,车辆走行性变差,乘坐舒适性降低;桥梁参数对车辆走行性和乘坐舒适性的影响较小;随行车速度提高,乘坐舒适性降低;路面等级越差,车辆走行性和乘坐舒适性越低。     

座椅静态舒适性影响因素分析

正本文针对汽车座椅系统结构分析,提出了座椅的一般设计要满足人机工程要求;在行驶过程中,应有效削弱地面传递的冲击和振动;驾驶过程中要减少盲区等要求。通过分析人体生理结构、人体测量学以及人体工程学与乘坐舒适性的关系,得出了最舒适的乘坐姿势和座椅尺寸参数,这些座椅设计参数直接影响了座椅的舒适性。随着社会的进步和生活水平的提高,汽车成为日常生活中不可缺少的交通工具,人们在汽车中停留的时间也越来越长,这样汽车的舒适性也变得尤为重要,而汽车座椅对舒适性影响最大,因此汽车座椅舒适性的设计要求也越来越高,而其中座椅舒     

平地机振动舒适性的测试与评估

介绍了国际标准ISO 2631和欧共体人体安全委员会法规89/391/EC有关车辆座椅振动的测试、分析和评估方法,对平地机在现场作业和路面行驶工况下的振动进行了测试和分析,并以试验中振动最严重的工况为例,按照ISO2631和89/391/EC对平地机振动舒适性及振动对人体健康的影响进行了分析评估。最后,对如何改善平地机的整车动态性能,提高座椅舒适性提出了建议。     

汽车座椅发泡材料乘坐压力评估模型的构建

座椅发泡材料的特性是影响座椅舒适性的主要因素之一。本文利用拉压试验机对座椅发泡材料进行乘坐压力测量，设计乘坐压力与发泡密度、硬度和回弹率的单因素实验，实验分析了乘坐压力与物理参数的相关性和显著性。在40组实验数据的基础上，通过HyperStudy多学科优化软件，利用最小二乘回归法进行拟合得到了座椅发泡材料乘坐压力评估模型。利用此模型计算出乘坐压力的大小，从而在产品的设计阶段评估座椅舒适性的程度。     

《人体—座椅系统的振动特性研究》

通过人体－座椅系统的研究，分析人体在乘座状态下的乘坐舒适性。     

基于整车模型的路面不平度与行车舒适性关系的分析

鉴于目前尚未建立统一的行车舒适性的评价标准,通过建立符合车辆实际振动情况的十自由度整车模型,并以此模型为分析基础,以ISO2631—1：1997（E）《人体承受全身振动的评价标准》为依据,分析了路面不平度与行车舒适性的关系,评价了A、B、C三种等级路面的不平度对行车舒适性的影响,阐述了应从舒适性的角度对路面不平度分级进行调整的原因。     

基于SIMULINK的车辆主动悬架LQG控制仿真研究

通过建立1／4车辆模型,应用最优控制理论进行了车辆主动悬架的LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器的设计,并在Matlab／Simulink环境中建立系统模型并进行仿真,将仿真结果与被动悬架仿真结果进行对比分析。仿真结果表明,具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

乘用车零重力座椅布置及优化设计

随着消费者购买第2辆汽车的需求增加,消费者对汽车驾乘舒适性要求也逐渐提高,特别对座椅的乘坐舒适性提出了更高要求。传统汽车座椅系统设计没有全面考虑用户的休息情景,造成后期乘坐体验舒适性差。通过前期传统座椅布置设计分析,制定零重力座椅人机布置要求,校核零重力座椅布置优化设计参数,总结了座椅设计开发优化方法。通过改善零重力座椅的人机参数,增添更多座椅使用模式,确保驾乘人员乘坐舒适并成功应用于整车产品市场。