【正文】 xx 級本科生畢業(yè)論文 第 17 頁 共 64 頁 圖 并聯(lián)式減振座椅仿真結果 k=5000 msN /? , c=30 mN/ 圖 并聯(lián)式減振座椅仿真結果 k=5000 msN /? , c=50 mN/ 20xx 級本科生畢業(yè)論文 第 18 頁 共 64 頁 從上面四組數(shù)據(jù)和仿真圖，本文得出如下 表 的統(tǒng)計結果： 表 1 圖號 剛度系數(shù) k n/m 阻尼系數(shù) c ns/m 衰減時間 t s 穩(wěn)態(tài)振幅 A cm 300 10 80 1 20 30 30 18 50 12 500 10 70 20 27 2 30 19 50 12 1000 10 60 3 20 25 30 15 50 10 5 3000 10 60 11 20 25 12 30 18 13 50 10 14 從 上表 可以看出，當 k 一定時， c 越大衰減時間越短， 穩(wěn)態(tài)振幅稍有增加；c 一定時， k 值越大，穩(wěn)態(tài)振幅越大， 衰減時間 稍有變化 ； k=3000 后穩(wěn)態(tài)振幅太大， 所以為了取得更好的減振效果，我們取較小的 k，取較大的 c，綜合各組數(shù)據(jù)，我們取 k=300 或 500,c=20 或 30 時，減振座椅有理想的減振效果。 其 數(shù)學 模型可以寫作： 0)(1 ??? kss zzkzm ?? ?? ( 4) )()( 011 zzczzk kks ?? ??? ?? ( 5) 彈簧和減振器的串并連接 這種連接稱作彈性連接模型，因為彈簧和減振器間是彈性連接的。通過彈簧和減振器的這種布置以及它們與上述 2個物體 塊 的連接構成動力學模型。 本文在第 2 章中首先給出了并聯(lián)型減振模型，串聯(lián)型減振模型，復合型減振模型的簡述；然后給出了各種減振模型的 數(shù)學 模型， 為以后運用 MATLAB 技術仿真 打下 基礎。 汽車動力學的主要研究內容就是上述幾個方面，在動力學研究中不斷有新的力學模型提出，這使得減振座椅的優(yōu)化成為可能。有關文獻 [13]還指出，人體各個器官的共振頻率大致如下：頭部為 23Hz，眼部為 1850Hz，腹部為 45Hz，手為 3040Hz，神經(jīng)系統(tǒng)為 250Hz左右，為此避開人體各個器官的共振頻率將減小振動對人體的影響。 河 北 工 業(yè) 大 學 畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 作 者： 學 號： 學 院： 機械學院 系 (專業(yè) )： 機械設計制造及其自動化 題 目： 商用汽車減振座椅設計 指導者： 李欣業(yè) 教授 (姓 名 ) (專業(yè)技術職務 ) 評閱者 ： (姓 名 ) (專業(yè)技術職務 ) 畢業(yè)設計（論文）中文摘要 本文首先給出了現(xiàn)在被廣泛運用的并聯(lián) 型減振座椅模型，即阻尼器和彈性棒成并聯(lián)布置（也稱集中式減振模型 ） ]，給出了其數(shù)學模型；然而并聯(lián)式減振座椅的有效工作頻率范圍較窄，本文給出串聯(lián)型減振座椅模型，即阻尼器和彈簧串聯(lián)布置（也稱為分布式減振模型），并給出其數(shù)學模型，有關文獻 [13]稱它能寬頻范圍內放大阻尼，大大提高減振效果；本文還嘗試將串聯(lián) 、 并聯(lián)機構進行整合， 組成復合型減振座椅模型，并且給出了其數(shù)學模型。 人體工程學指出：在 正常重力作用下，人體對 48Hz， 1012Hz， 2025Hz的頻率垂直振動能量傳遞較大。4)避免減振 座椅對振源激勵減振后座椅達到穩(wěn)定后的頻率與人敏感頻率區(qū)重合，更應該避開人體器官的固有頻率。 不平路面激勵引起車身振動，振動會使駕乘人員視力疲勞下降，身體疲勞等癥狀， 在人們對汽車駕駛舒適度要求越來越高的時候，出現(xiàn)了各種減振座椅模型，如傳統(tǒng)的被廣泛運用的并聯(lián)型減振模型，有關文獻 [13]提到的串聯(lián)模型（即彈性棒與阻尼器串聯(lián)后布置在兩個質量塊之間，又稱分布式減振 模型） ，本文還研究了并聯(lián)減振裝置與附加串聯(lián)裝置組成的復合型減振模型。 20xx 級本科生畢業(yè)論文 第 6 頁 共 64 頁 2 減振座椅力學模型 減振座椅的減振裝置由彈簧和 阻尼 器組成，它們布置在兩個物體（質量）之間，其中一個物體受到激振，并因而影響另一個物體。 其 數(shù)學 模型可以寫作： 0)(1 ??? kss zzczm ???? ?? ( 2) )()( 011 zzkzzc kks ??? ?? ?? ( 3) 串聯(lián)型彈性棒 在上 時的 力學 模型 圖 串聯(lián)式減振座椅力學模型 2 圖中， m 為減振座椅和司機質量和； k1為彈簧剛度系數(shù)； c1為阻尼器阻尼系數(shù) , zs表示座椅位移， zk表示彈簧和阻尼器連接點的位移， z0表示車底板位移。在進行參數(shù)優(yōu)化中，本文取了以下幾組數(shù)據(jù)。這樣我們在取四組數(shù)據(jù)后，得到詳實的數(shù)據(jù)結果，以期得到準確的規(guī)律。 仿真 結果 如下： 本文仿真結果中 k 的單位均為 mN/ ， c 的單位均為 msN /? ，以下各節(jié)相同。 附加裝置中附加彈性棒 在上時 , 進行仿真需要對方程 (8)和 (9)進行變換：令 zs=z1, zk=z2, 那么上式可以寫成： 0)()()( 21101011 ??????? zzkzzkzzczm ???? ?? ( 27) )()( 021211 zzczzk ?? ??? ?? ( 28) 運用 MATLAB 仿真時，需要將上式寫成以下的方程組： 31 zz?? ?? ( 29) 021112 )( zzzckz ?? ????? ( 30) )]()()([1 21101033 zzkzzkzzcmz ??????? ?? ?? ( 31) 在 fk 型減振模型的仿真中，跟在 fc 型仿真中一樣本文只選了較典型的幾組數(shù)據(jù)，在表 5中有詳細的說明。 3．其他系數(shù)固定，只改變主阻尼系數(shù)時，衰減到穩(wěn)態(tài)所用時間變短，而穩(wěn)態(tài)幅值增加。 然而 根據(jù)串聯(lián)兩種模型仿真圖可以看出， 串聯(lián)型阻尼器在上時， 在幅值 為20cm 的搓板路面激勵下，達到穩(wěn)態(tài)時座椅坐墊上升了 10cm； 而 串聯(lián)型彈性棒在上時， 卻可以在 0cm 上下達到穩(wěn) 態(tài)， 這樣 彈性棒在上式 更復合汽車設計 要求 ，復合生 產(chǎn)實際，所以 后者 較之 前者 減振效果更優(yōu)， 更可取。 復合型間的比較 20xx 級本科生畢業(yè)論文 第 59 頁 共 64 頁 從 第 3章 表 4和 表 5可以 很直觀的看出，在完全相同的系數(shù)下，復合型 附加阻尼器在上時 穩(wěn)態(tài)振幅明顯比復合型 附加彈性棒在上 要小，兩者達到穩(wěn)態(tài)所用的衰減時間大致相同。所以為了取得較好的減振效果，可以將彈性棒的剛度系數(shù)適當取小，而將阻尼器的阻尼系數(shù)適當取大。 衷心 感謝同宿兄弟們的幫助 ！祝兄弟們前程似錦！ 衷心感謝對論文進行評審的導師們，祝工作順利，萬事如意。 在論文完成過程中，李老師給予我不僅僅是學術上的指導，他更是傳遞給我一種精神，對學生親切和藹，精心指導，誨人不倦；對學術一絲不茍，精益求精；自始至終，老師都誠懇以對，對我關懷備至；他強烈的事業(yè)心和責任感給我留下深刻的印象。 最后，本文所取的數(shù)據(jù)有限， 在這有限的數(shù)據(jù)基礎上不能明確復合型附加阻尼器在上型和串聯(lián)型彈性棒在上型的優(yōu)劣； 本文所運用的 MATLAB 仿真手段不能明確的比較出復合型附加阻尼器在上型和串聯(lián)型彈性棒在上型的優(yōu)劣，至少不能強有力的說明后者的優(yōu)勢。 我們可以通過 中仿真結果 的比較， 以及表 1 和表 3 很直觀 地比較出這兩種模型的優(yōu)劣。 在主彈簧和附加彈簧剛度系數(shù)變化相同幅度時，兩者對衰減到穩(wěn)態(tài)的時間影響大致一樣， 但 前者 對 穩(wěn)態(tài)振幅 的影響 顯著，而后者 對 穩(wěn)態(tài)振幅 的影響 較小 。 20xx 級本科生畢業(yè)論文 第 49 頁 共 64 頁 復合型仿真結果 k=300, c=20, k1=300, c1=20 復合型仿真結果 k=300, c=20, k1=300, c1=30 20xx 級本科生畢業(yè)論文 第 50 頁 共 64 頁 復合型仿真結果 k=300, c=20, k1=500, c1=20 復合型仿真結果 k=300, c=20, k1=500, c1=30 20xx 級本科生畢業(yè)論文 第 51 頁 共 64 頁 復合型仿真結果 k=300, c=30, k1=300, c1=20