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)過程中，駕駛員長期承受低頻高強度的振動，對其腰椎、脊柱、胸腔和內臟都會造成傷害，甚至引起疲勞駕駛，降低工作效率。隨著人們對非道路車輛乘坐舒適性要求的進一步提高，座椅減振是最簡單直接和經濟的方法，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自由度的減振。對普通座椅和駕駛室進行了平順性試驗分析，得出了駕駛員座椅系統(tǒng)

2、和駕駛室的固有頻率范圍值，結合隔振和減振器設計理論，設計計算了減振器的各結構參數(shù)，利用Ansys軟件對減振器的磁路進行仿真分析，研制了磁流變減振器，并進行了臺架性能測試試驗，研究其阻尼力特性。具體內容包括:
　　 1.對非道路車輛駕駛員普通座椅和駕駛室進行平順性試驗，測試了車速為8km/h，10km/h，12km/h時座椅和駕駛室垂直、俯仰、側傾三個方向的加速度值，利用動力學分析軟件ADAMS處理了試驗數(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)振動微分方程，根據(jù)駕駛員座椅懸架的固有頻率范圍值計算減振器所需提供的各向阻尼力值。研究磁流變減振器設計理論，設計計算了減振器各結構參數(shù)。
　　 3.利用Ansys軟件對不同壁厚、不同磁芯直徑、不同阻尼通道長度、不同阻尼間隙及不同電流下的磁路進行了仿真分析，得出不同參數(shù)下阻

4、尼通道內磁流變液磁通變量的變化規(guī)律，驗證了磁路設計的可行性，并優(yōu)化了結構參數(shù)。
　　 4.研制了磁流變減振器，進行了臺架性能測試試驗。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際阻尼力范圍及阻尼力可控倍數(shù)的范圍。
　　 試驗研究結果表明，研制的磁流變減振器的示功圖圓潤、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、電流保持增長關系。減振器最大阻尼力可達205N，雖未達理論計算值，但由磁路仿真結論可知，當線圈電流為2A，激振速度為0.5m/s時，磁流變液的磁通密度值為0.231T，并未達到磁流變液的飽和磁通量。實車應用時，可在線圈電流允許的條件下適當提高線圈電流值，以適應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范圍較廣泛，符合座椅懸架的隔振要求。
　　 本課題的研究，對