非道路車輛駕駛員座椅磁流變減振器的研究.pdf

1、研究表明，非道路車輛在行駛和作業(yè)過(guò)程中，駕駛員長(zhǎng)期承受低頻高強(qiáng)度的振動(dòng)，對(duì)其腰椎、脊柱、胸腔和內(nèi)臟都會(huì)造成傷害，甚至引起疲勞駕駛，降低工作效率。隨著人們對(duì)非道路車輛乘坐舒適性要求的進(jìn)一步提高，座椅減振是最簡(jiǎn)單直接和經(jīng)濟(jì)的方法，而減振器是座椅懸架減振的重要保證。本課題為改善非道路車輛駕駛員的乘坐環(huán)境，提出一種用于座椅懸架系統(tǒng)的減振器—磁流變減振器，為駕乘人員提供三個(gè)自由度的減振。對(duì)普通座椅和駕駛室進(jìn)行了平順性試驗(yàn)分析，得出了駕駛員座椅系統(tǒng)

2、和駕駛室的固有頻率范圍值，結(jié)合隔振和減振器設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)計(jì)算了減振器的各結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用Ansys軟件對(duì)減振器的磁路進(jìn)行仿真分析，研制了磁流變減振器，并進(jìn)行了臺(tái)架性能測(cè)試試驗(yàn)，研究其阻尼力特性。具體內(nèi)容包括:
　　 1.對(duì)非道路車輛駕駛員普通座椅和駕駛室進(jìn)行平順性試驗(yàn)，測(cè)試了車速為8km/h，10km/h，12km/h時(shí)座椅和駕駛室垂直、俯仰、側(cè)傾三個(gè)方向的加速度值，利用動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS處理了試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得出座椅和駕駛室

3、的固有頻率范圍參考值。結(jié)合激振頻率范圍、整車及駕駛室固有頻率范圍、人體敏感頻率范圍，合理匹配駕駛員座椅系統(tǒng)的固有頻率。
　　 2.研究隔振理論，建立系統(tǒng)振動(dòng)微分方程，根據(jù)駕駛員座椅懸架的固有頻率范圍值計(jì)算減振器所需提供的各向阻尼力值。研究磁流變減振器設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)計(jì)算了減振器各結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 3.利用Ansys軟件對(duì)不同壁厚、不同磁芯直徑、不同阻尼通道長(zhǎng)度、不同阻尼間隙及不同電流下的磁路進(jìn)行了仿真分析，得出不同參數(shù)下阻

4、尼通道內(nèi)磁流變液磁通變量的變化規(guī)律，驗(yàn)證了磁路設(shè)計(jì)的可行性，并優(yōu)化了結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　 4.研制了磁流變減振器，進(jìn)行了臺(tái)架性能測(cè)試試驗(yàn)。利用LMS聲振分析儀記錄位移傳感器和拉壓力傳感器接收的數(shù)據(jù)。分析了不同激振速度和線圈電流下減振器阻尼力的變化規(guī)律，并得出磁流變減振器所提供的實(shí)際阻尼力范圍及阻尼力可控倍數(shù)的范圍。
　　 試驗(yàn)研究結(jié)果表明，研制的磁流變減振器的示功圖圓潤(rùn)、飽滿，減振器整體性能良好。減振器阻尼力隨激振速度和線圈

5、電流保持增長(zhǎng)關(guān)系。減振器最大阻尼力可達(dá)205N，雖未達(dá)理論計(jì)算值，但由磁路仿真結(jié)論可知，當(dāng)線圈電流為2A，激振速度為0.5m/s時(shí)，磁流變液的磁通密度值為0.231T，并未達(dá)到磁流變液的飽和磁通量。實(shí)車應(yīng)用時(shí)，可在線圈電流允許的條件下適當(dāng)提高線圈電流值，以適應(yīng)座椅懸架的隔振需求。磁流變減振器阻尼力可控倍數(shù)最大可達(dá)到3，可控倍數(shù)隨著激振速度的增加而減小。此減振器阻尼力可調(diào)范圍較廣泛，符合座椅懸架的隔振要求。
　　 本課題的研究，對(duì)