基于Pro-E與ADAMS結合的車載擔架床虛擬樣機建模與動力學分析和優(yōu)化設計.pdf

1、對于以后送傷病員為主要功能的傷病員后送車輛，平順性是非常重要的指標，它要求車輛在行駛時能盡量減少路面不平度所造成的振動和沖擊，在保證安全迅速地運送傷病員的同時，使傷病員感到舒適和平穩(wěn)，不致因振動再度增加傷病員的痛苦和使傷情惡化。為從根本上改善傷病員運送平順性，傷病員后送車輛應采用專用底盤，但是目前，傷病員后送車輛大多是在二類或三類車輛底盤基礎上改裝而成的，因此，進行合理的擔架床隔振設計就成為改進其平順性的主要途徑。為此，本研究在建立車載

2、擔架床虛擬樣機模型的基礎上，利用隨機正弦波疊加算法，將頻域上的路面不平度位移功率譜密度轉換為時域上的隨機路面輸入模型，并且利用VB語言編寫了路面譜生成程序，該程序可以生成不同車速條件下，符合國標GB7031-86《車輛振動--路面平度表示方法》所規(guī)定的各種路面等級的路面文件。將路面不平度作為激勵施加給模型，對模型進行仿真和動力學分析，并對車載擔架床隔振系統(tǒng)的物理參數(shù)進行了優(yōu)化設計，從而有效地改善了擔架的乘臥舒適性。本研究的主要工作與結論

3、如下： 1.利用專業(yè)的三維實體建模軟件Pro/E，完成對系統(tǒng)三維實體模型的建立。整個模型共由300多個建模零部件(不含標準件及重復使用的零件)裝配而成。解決了動力學分析軟件在復雜機械系統(tǒng)零、部件建模方面的不足。 2.成功地解決了Pro/E與ADAMS軟件的接口問題。利用接口軟件Mech/Pro實現(xiàn)了兩軟件之間的“有縫連結”，研究表明，接口成功與否的關鍵首先在于剛體的定義，即將系統(tǒng)中無相互運動的組件定義為一個剛體。其次在于

4、組件信息的正確提取和傳輸，這是解決模型在導入ADAMS后失真的關鍵步驟。本研究建立的虛擬樣機模型具有操作簡便、物理參數(shù)可以方便地根據(jù)需要進行改變的優(yōu)點。 3.編制了時域路面不平度激勵生成軟件。該軟件編寫的關鍵在于利用正弦波疊加算法的理論基礎，推導出將路面不平度的功率譜密度函數(shù)(PSD)轉換為時域位移輸入的計算公式。這也是本課題的難點所在，該軟件在今后涉及“路面--車輛”振動研究的課題中均可得到應用。 4.取得了擔架床測試

5、點在無減振裝置情況下的垂直加速度時域、頻域曲線和均方根值，通過曲線和數(shù)據(jù)的對比，得出以下結論：振動強度隨著車速的增加和路況變差而增加；低速和中速行駛過程中腹部所在點的振動強度大于頭部所在點的振動強度，而在高速行駛過程中腹部所在點的振動強度略低于頭部所在點的振動強度。系統(tǒng)的固有頻率為2.7Hz。本實驗為確定擔架床的動力學特性、不同部位的運動狀況提供了依據(jù)，為擔架床隔振系統(tǒng)的優(yōu)化提供了實驗研究基礎。 5.以二級路面、車速50Km/h