基于正負(fù)剛度彈簧并聯(lián)的車輛座椅隔振技術(shù)的研究.pdf

1、汽車座椅減振是汽車減振的重要環(huán)節(jié)，直接影響著汽車的舒適性。設(shè)計性能優(yōu)越的座椅減振元件對提高汽車的舒適性具有重要作用。傳統(tǒng)的線性被動減振元件如金屬彈簧結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但隔振頻帶窄，自適應(yīng)性差;新型的主動控制減振元件隔振效果好，但耗能大且難于控制。而非線性被動控制元件則可以很好的解決上述問題。正負(fù)剛度并聯(lián)彈簧作為一種新型非線性被動控制減振元件，對提高汽車舒適性具有重要意義。
　　本文基于正負(fù)剛度并聯(lián)相消原理設(shè)計了新型汽車座椅彈性元件

2、，并建立了其力學(xué)及數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析。其原理為將正負(fù)剛度彈簧并聯(lián)，正剛度彈簧作為承載彈簧，負(fù)剛度彈簧用于抵消正剛度，從而使減振系統(tǒng)的總剛度減小，固有頻率降低。實現(xiàn)汽車座椅的減振要求。
　　采用ADAMS虛擬樣機技術(shù)建立了正負(fù)剛度并聯(lián)座椅減振機構(gòu)的模型，用正弦激勵模擬駕駛室地板的輸入進(jìn)行仿真，得到桿長、正負(fù)彈簧剛度等結(jié)構(gòu)參數(shù)、以及激勵振幅與座椅振動振幅的關(guān)系曲線，并對其進(jìn)行分析。為機構(gòu)的參數(shù)設(shè)計提供了依據(jù)。
　　采用均勻設(shè)計法對

3、仿真試驗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，從而在較少試驗次數(shù)的條件下，得到了更好的座椅正負(fù)剛度并聯(lián)減振機構(gòu)的參數(shù)，使機構(gòu)得到優(yōu)化。結(jié)果表明，優(yōu)化后，座椅的減振效果更好。
　　在ADAMS中建立了人體-座椅五自由度模型，將人體模型分別加在正剛度減振機構(gòu)和正負(fù)剛度并聯(lián)減振機構(gòu)上進(jìn)行仿真，分別得到了人體頭部、軀干上部、軀干下半部、臀部腿部和座椅的加速度曲線。結(jié)果表明，與未加負(fù)剛度的減振機構(gòu)相比，人體加速度明顯減小，舒適度得到有效改善。在此基礎(chǔ)上，自行設(shè)計了