考慮人體生物力學(xué)特征的山地自行車(chē)設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、本文密切結(jié)合我國(guó)自行車(chē)產(chǎn)品的自主創(chuàng)新需求，在天津市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目的資助下，系統(tǒng)研究了一種全減振類(lèi)型山地自行車(chē)的動(dòng)力學(xué)建模、系統(tǒng)仿真、實(shí)驗(yàn)測(cè)試、性能評(píng)價(jià)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等相關(guān)理論與方法。論文取得如下創(chuàng)造性成果：
　　 以某型全懸架山地車(chē)為例，利用多剛體動(dòng)力學(xué)理論和人體生物力學(xué)理論建立了人一山地車(chē)耦合系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并借助動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS實(shí)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真，進(jìn)而為后續(xù)山地車(chē)的動(dòng)態(tài)性能分析奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、　　 結(jié)合實(shí)驗(yàn)樣車(chē)，開(kāi)發(fā)了一種能夠反映真實(shí)騎行環(huán)境下山地車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù)。在技術(shù)中將實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備與樣車(chē)分離，保證了測(cè)試山地車(chē)和騎行者真實(shí)的騎行狀態(tài)，同時(shí)避免了顛簸路面帶給實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器和設(shè)備的測(cè)量誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果相比較，二者具有良好的一致性，進(jìn)而驗(yàn)證了本文所采用的建模理論與方法的正確性和有效性。
　　 從山地車(chē)騎行性、動(dòng)態(tài)舒適性和安全性的角度，研究了評(píng)價(jià)山地車(chē)動(dòng)態(tài)性能的技術(shù)指標(biāo)。提出以騎行者下肢主要肌肉的應(yīng)力平方

3、和作為衡量人體肌肉疲勞程度的指標(biāo)；以鞍座xs和ys方向的線振動(dòng)，以及中軸yf方向的線振動(dòng)的加權(quán)加速度均方根值av作為騎行者動(dòng)態(tài)舒適性的客觀評(píng)價(jià)指標(biāo)；以騎行者相應(yīng)的不舒適感量化加權(quán)平均值B作為騎行者動(dòng)態(tài)舒適性的主觀評(píng)價(jià)指標(biāo)；以疲勞強(qiáng)度作為山地車(chē)車(chē)架強(qiáng)度校核的技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)而形成一套較完整的山地車(chē)動(dòng)態(tài)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。
　　 基于人體生物力學(xué)和動(dòng)態(tài)舒適性，系統(tǒng)研究了山地車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)、四連桿式后懸架結(jié)構(gòu)的尺度參數(shù)設(shè)計(jì)方法，建立了肌肉疲勞程