2010九自由度乘坐动力学模型的人体振动特性仿真.pdf

第 卷 第 期 交 通 运 输 工 程 学 报 Ｖｏｌ．１０ Ｎｏ．４ 　 １０ ４ 　 年 月 Ａｕ．２０１０ ２０１０ ８ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＴｒａｆｆｉｃａｎｄＴｒａｎｓｏｒｔａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ ｇ ｐ ｇ ｇ 文章编号： （ ） １６７１１６３７２０１００４００５８０７ 九自由度乘坐动力学模型的人体振动特性仿真 ， １２ １ １ 张 鄂 ，刘中华 ，邵晓春 　 （ 西安交通大学 机械工程学院，陕西 西安 ； 西安外事学院 汽车工程学院，陕西 西安 ） １． ７１００４９ ２． ７１００７７ 　 　 摘 要：为高效预测动态环境下人 车系统的人体振动响应特性及汽车乘坐舒适性，依据人 车 路系    　 统间的相互作用和多体动力学原理，建立了 自由度汽车乘坐动力学模型，应用拉格朗日原理推导 ９ 了乘坐动力学方程。基于路面不平度激励及汽车行驶速度变化，构建了路面随机激励的时域模型。 利用 ／ 仿真工具，建立了人 车 路系统仿真模型，并对某轻型车辆在不同路面、 ＭＡＴＬＡＢＳｉｍｕｌｉｎｋ   不同车速下的人体振动响应进行了仿真分析。仿真结果表明：在同样车速下，随着路面等级的降 低，人体各部位的加速度响应幅值明显增大；当车辆行驶在随机路面上时，路面不平度随机激励引 起的人体振动能量主要集中在低频段，约在 出现第 阶共振频率，大约在 出现第 阶 ５Ｈｚ １ １０Ｈｚ ２ 峰值，这与众多试验结果一致。可见， 自由度汽车乘坐动力学模型及其仿真模型，不仅能快速计 ９ 算动态激励下人体的振动特性和乘坐舒适性，而且具有较好的可信度。 关键词：汽车工程； 自由度乘坐动力学模型；人体振动特性；仿真 ９ 中图分类号： 文献标志码： Ｕ４６１．５１ Ａ 　　　 犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀狅犳犺狌犿犪狀狏犻犫狉犪狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊犫犪狊犲犱狅狀 ９犇犗犉狉犻犱犻狀 犱狀犪犿犻犮狊犿狅犱犲犾 犵 狔 ， １２ １ １ ，