[发明专利]主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数的设计方法

摘要

本发明涉及主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数的设计方法，属于车辆座椅技术领域。先前对于主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数一直没有可靠的设计方法，大都采用“经验+反复试验”的设计方法，不能满足车辆座椅现代化CAD设计及快速开发的要求。本发明提供的主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数的设计方法，可根据主簧压缩式低频隔振车辆座椅的结构参数、乘员质量及车辆行驶路况，对减振器阻尼系数进行快速、准确、可靠地设计，避免了传统设计方法反复试验的缺陷。利用该方法可提高主簧压缩式低频隔振车辆座椅的设计水平、质量和隔振性能，降低座椅的设计及试验费用，缩短设计周期，加快座椅开发速度。

主权项

主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数的设计方法，其具体设计步骤如下：(1)构建主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向弹性力函数Fk(u)：根据第一剪杆与座椅底板的初始夹角θ，连杆与座椅底板的初始夹角β，第一剪杆长度L，连杆长度r，主簧刚度K1，副簧刚度K2，及乘员额定质量m下静平衡时主簧变形量ue，以座椅悬架垂向变形量u为变量，构建主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向弹性力函数Fk(u)，即K2r{1-[1-γ12+Lr1-γ22-Lr1-(γ2-ue-uL)2]2-γ1}×Fk(u)=[1-γ12+Lr1-γ22-Lr1-(γ2-ue-uL)2](γ2-ue-uL)1-(γ2-ue-uL)21-[1-γ12+Lr1-γ22-Lr1-(γ2-ue-uL)2]2-K1u;]]>其中，γ1＝sinβ，γ2＝sinθ；(2)构建主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向振动模型：根据乘员额定质量m，车辆在某一路面以某一速度行驶时所测得的座椅底板垂向振动加速度信号及步骤(1)构建的主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向弹性力函数Fk(u)，以主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向等效阻尼系数Ce为待求参数，构建主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向振动模型，即其中，为座椅面板与座椅底板之间的垂向相对运动速度，为座椅面板与座椅底板之间的垂向相对运动加速度；(3)确定主簧压缩式低频隔振车辆座椅的最优垂向等效阻尼系数Co：A步骤：建立主簧压缩式低频隔振车辆座椅的振动仿真模型根据车辆在某一路面以某一速度行驶时所测得的座椅底板垂向振动加速度为激励信号，及步骤(2)中构建的主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向振动模型，利用Matlab/Simulink软件，建立主簧压缩式低频隔振车辆座椅的振动仿真模型；B步骤：建立主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向等效阻尼系数Ce的优化模型J根据A步骤建立的主簧压缩式低频隔振车辆座椅的振动仿真模型，以仿真得到的座椅面板垂向振动加权加速度均方根值σ最小为优化目标，建立主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向等效阻尼系数Ce的优化模型J(Ce)，即J(Ce)＝σ；C步骤：确定主簧压缩式低频隔振车辆座椅的最优垂向等效阻尼系数Co根据B步骤所建立的主簧压缩式低频隔振车辆座椅的垂向等效阻尼系数Ce的优化模型J(Ce)，利用优化算法求优化模型J(Ce)的最小值，此时，对应的垂向等效阻尼系数Ce即为主簧压缩式低频隔振车辆座椅的最优垂向等效阻尼系数Co；(4)主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数Cd的设计：根据第一剪杆与座椅底板的初始夹角θ，第一剪杆长度L，减振器下安装点到第一剪杆与座椅底板铰接点的距离a，减振器上安装点到第二剪杆与座椅面板铰接点的距离c，乘员额定质量m下静平衡时主簧变形量ue，及步骤(3)确定的主簧压缩式低频隔振车辆座椅的最优垂向等效阻尼系数Co，对主簧压缩式低频隔振车辆座椅减振器阻尼系数Cd进行设计，即其中，X＝(a‑c)2，Y＝(a‑L+c)2，γ2＝sinθ。