商用汽車減振座椅設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-07-28 01:16本頁(yè)面
【正文】 0時(shí), 主阻尼系數(shù)分別取30, 附加彈簧彈性系數(shù)也分別取300、500, 附加阻尼系數(shù)2也分別取30，在這16中組合數(shù)據(jù)下進(jìn)行仿真，這樣可以得到更加準(zhǔn)確的規(guī)律。在比較不同的模型時(shí)，通過(guò)大量的MATLAB仿真結(jié)果得出不同模型的衰減時(shí)間和達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的穩(wěn)態(tài)振幅，根據(jù)各種模型總結(jié)出的數(shù)據(jù)表，可以看出幾種模型的減振效果。2 減振座椅力學(xué)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(gè)物體（質(zhì)量）之間，其中一個(gè)物體受到激振，并因而影響另一個(gè)物體。 并聯(lián)型減振座椅力學(xué)模型 并聯(lián)式減振座椅力學(xué)模型圖中，m為減振座椅和司機(jī)質(zhì)量和； k為彈簧剛度系數(shù)；c為阻尼器阻尼系數(shù)；zs表示座椅位移，z0表示車底板位移。其主要缺點(diǎn)是有效工作頻率范圍較窄，高頻時(shí)減振效果差。如圖所示的有彈簧（彈性棒）和阻尼成串聯(lián)布置得阻尼器是最簡(jiǎn)單的一種形式。其數(shù)學(xué)模型可以寫作：…… (2)…… (3) 串聯(lián)型彈性棒在上時(shí)的力學(xué)模型 串聯(lián)式減振座椅力學(xué)模型2圖中，m為減振座椅和司機(jī)質(zhì)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(diǎn)的位移，z0表示車底板位移。它是由圓柱形軟彈簧和液力（粘性）減震器組成。 復(fù)合型附加阻尼器在上時(shí)力學(xué)模型 復(fù)合式減振座椅力學(xué)模型1圖中，m為減振座椅和司機(jī)質(zhì)量和； k為彈簧剛度系數(shù)；c為阻尼器阻尼系數(shù)；k1為附加彈簧剛度系數(shù)；c1為附加阻尼器阻尼系數(shù), zs表示座椅位移，zk表示彈簧和阻尼器連接點(diǎn)的位移，z0為車底板位移。其數(shù)學(xué)模型可以寫作：…… (8)…… (9)3 基于MATLAB的仿真分析 并聯(lián)系統(tǒng)仿真分析對(duì)并聯(lián)型減振座椅模型進(jìn)行仿真，首先必須進(jìn)行方程式的轉(zhuǎn)換，令zs=z1,那么方程(1)可以寫成：…… (10)運(yùn)用MATLAB仿真時(shí)，需要將上式寫成以下的方程組：…… (11)…… (12)在并聯(lián)型減振座椅模型中，本文進(jìn)行仿真時(shí)，我們先把彈簧剛度系數(shù)固定下來(lái)，然后變化阻尼器的阻尼系數(shù)，得到一組坐墊的位移在時(shí)間域上的輸出。在進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化中，本文取了以下幾組數(shù)據(jù)。 串聯(lián)系統(tǒng)仿真分析，首先必須進(jìn)行方程式的轉(zhuǎn)換，令zs=z1, zk=z2, 那么方程(2)和(3)可以寫成：…… (13)…… (14)運(yùn)用MATLAB仿真時(shí)，令,那么方程(13)和（14）需要寫成：…… (15)…… (16)…… (17)在仿真時(shí)，我們先取某個(gè)彈簧剛度系數(shù)k，然后阻尼系數(shù)c依次取50，得到一組坐墊位移在時(shí)間域上的輸出。第一組：k=300, c=50 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=300, c1=10 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=300, c1=20 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=300, c1=30 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=300, c1=50第二組：k=500, c=50 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=500, c1=10 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=500, c1=20 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=500, c1=30 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k1=500, c1=50第三組：k=1000, c=50 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=1000, c=10 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=1000, c=20 k=1000, c=30 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=1000, c=50第四組：k=3000, c=50 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=3000, c=10 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=3000, c=20 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=3000, c=30 串聯(lián)式減振座椅仿真結(jié)果 k=3000, c=50根據(jù)以上的幾組仿真結(jié)果，我們可以得到以下的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：表2圖號(hào)剛度系數(shù)k1阻尼系數(shù)c1衰減時(shí)間tt穩(wěn)態(tài)振幅Acm300101120830650450010122083065041000101220830650430001012208306504從上表可以看出，當(dāng)k一定時(shí)，c越大衰減時(shí)間越短，穩(wěn)態(tài)振幅稍有增加；c一定時(shí)，k值越大，穩(wěn)態(tài)振幅稍有增加，衰減時(shí)間基本不變；為了取得更好的減振效果，我們?nèi)≥^大的c，取較小的k。 串聯(lián)型減振座椅模型仿真時(shí)，首先對(duì)方程(4)和(5)進(jìn)行如下變換：令zs=z1, zk=z2, 那么方程(4)和(5)可以寫成：…… (17)…… (18)運(yùn)用MATLAB仿真時(shí)，需要將上式寫成以下的方程組：…… (19)…… (20)…… (21)在此種串聯(lián)型仿真時(shí)，我們同樣先取彈簧剛度系數(shù)k一定，然后阻尼系數(shù)c依次取50，得到一組坐墊位移在時(shí)間域上的輸出。這樣我們?cè)谌∷慕M數(shù)據(jù)后，得到詳實(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果，以期得到準(zhǔn)確的規(guī)律。當(dāng)激勵(lì)的振幅為20cm時(shí)，穩(wěn)態(tài)振幅都穩(wěn)定在0cm上下，所以這種模型比cc型具有更好的減振效果。本文提出了復(fù)合型減振座椅模型（即在傳統(tǒng)的串聯(lián)型減振座椅中增加附加彈性棒k1和阻尼器c1），在接下來(lái)的分析中，將選取多組數(shù)據(jù)綜合比較復(fù)合型減振座椅，對(duì)彈簧的剛度系數(shù)和阻尼器的阻尼系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在復(fù)合模型fc的仿真時(shí)，我們先取主彈簧剛度系數(shù)k=300和主阻尼系數(shù)c=20一定，然后固定附加彈簧系數(shù)k1=300，只把附加阻尼系數(shù)c1依次取為30，得到一組坐墊位移在時(shí)間域上的輸出；改變附加彈簧剛度系數(shù)k1=500, 把c1依次取為30，得到另外一組坐墊位移在時(shí)間域上的輸出。仿真結(jié)果如下：本文仿真結(jié)果中k的單位均為，c的單位均為，以下各節(jié)相同。所以附加彈簧剛度系數(shù)對(duì)減振效果的影響不大，而附加阻尼系數(shù)的改變可以改變振動(dòng)衰減到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間和穩(wěn)態(tài)振幅的大小。其他系數(shù)固定，增大主彈簧剛度系數(shù)，衰減到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間變化不大，而穩(wěn)態(tài)幅值增加明顯。所以為了達(dá)到更好的減振效果，主彈簧系數(shù)盡可能取較小值，而附加彈簧剛度系數(shù)可以適當(dāng)?shù)淖儎?dòng)，其選擇相對(duì)寬松。 附加裝置中附加彈性棒在上時(shí), 進(jìn)行仿真需要對(duì)方程(8)和(9)進(jìn)行變換：令zs=z1,
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