汽车舱内热舒适环境评价的Fuzzy-AHP模型.pdfVIP

第23卷第3期 厦门理工学院学报 V01．23No．3 ofXiamen of 2015年6月 Journal UniversityTechnology Jun．2015 朱冰，赵树恩 (重庆交通大学机电与汽车工程学院，重庆400074) [摘要]鉴于汽车舱内热环境与室内热环境的相似之处，选取温度、相对湿度、风速、平均辐射温 度4个主要客观环境影响因素作为评价汽车舱内热环境的评价指标，分析其对人体舒适性的影响．根据我 国相关标准和ASHRAE的热感觉7级分级法将汽车舱热环境分为7个等级，引入模糊(Fuzzy)数学思想和 方法到层次分析法(AHP)中建立模糊g-弄l-判断矩阵确定各指标的权重集，采用常见三角形隶属函数确定 隶属度矩阵，通过权重集和隶属度矩阵建立了汽车舱内热舒适环境的综合评价模型．通过3个实例验证表 明．该模型能较好地反映汽车舱内热环境等级，为汽车舱内热环境评价提供了一种简单方法． [关键词]汽车舱；热环境；模糊数学；层次分析法；模糊综合评价 [中图分类号]U461．4[文献标志码]A 近年来，随着我国经济的发展，汽车已渐渐地的大众化，人们待在汽车上的时间越来越多．有一 份调查报告显示，人们待在汽车上的时间是在所有交通工具中最长的…．越来越多的人开始不止只 关注汽车的性能，也开始慢慢关注汽车的舒适性，汽车舱内环境舒适性已成为消费者和生产商关注的 焦点．汽车舱内热舒适性直接影响驾乘人员的舒适状况、也会加重燃油的消耗、甚至会影响到行车的 安全性，其作为汽车舒适性的重要一环已受到人们普遍关注．目前，对汽车舱内热环境舒适性研究主 要是通过实验和CFD仿真分析．由于实验研究受条件、成本、周期等因素限制，研究者一般选择 CFD进行仿真分析．尹郁奇等运用CFD仿真，根据相关边界条件和参数的设定简单直观地模拟出汽 车舱内各种热环境数值，通过后处理得出想要的云图后对其做舒适性评价旧J，此方法虽然直观但需 要一些时间建模、分析及后处理，可以用数学公式等方法简单快速地对汽车舱内热舒适环境进行评 价．范李运用模糊数学的方法对汽车舱内热舒适进行评价旧J，但在确定各指标权重时根据各评价指 标的贡献率求解，这就使求得的权重集不精确．由于模糊数学在确定指标权重集时的不精确，且层次 分析在实际操作中经常受到比较判断矩阵不满足一致性的困扰，针对这一问题，本文将模糊(Fuzzy) 数学方法引入到层次分析法(AHP)中，利用多位专家评判得到模糊互补判断矩阵来确定各种影响 因素的权重∞，使得权重∞相对精确；再根据常用的三角形隶属度函数求出隶属度模糊矩阵R，进而 建立汽车舱内热舒适环境模糊综合评价模型，为汽车舱内热舒适环境评价提供了一种简单快速实用的 方法． 1 汽车舱内热环境影响因素 汽车舱内热环境它们直接影响人体的舒适状况，舒适的汽车舱内热环境有利于行车安全性和用车 经济性．影响汽车舱内热环境4个主要环境客观因素(温度、相对湿度、风速和平均辐射温度)中 温度对人体热舒适的影响是最关键的也是最主要的，它直接影响人体的温度调节系统，进而影响驾乘 [收稿日期】2015一Ol一17[修回13期】2015—04—23 [基金项目]重庆市科技厅自然科学基金重点项目(cstr2013jjB60001) 教授，博士，研究方向为汽车系统动力学及综合控制、新能源汽车设计理论与方法等．E—mail： zse0916@163．con ·16· 厦门理工学院学报 2015焦 人员身体温度的平衡，而且温度的变化对人体舒适性的影响是最敏感的．汽车舱内空气相对，湿度对 于人体热舒适的影响程度不如温度，相对湿度对人体的舒适性影响一般是在高温中才能体现出来，且 随着温度的升高变得越来越明显．汽车舱内空气速度对人体热舒适的影响比较大．当汽车舱内温度比 较高时，大的气流速度时会使人感到凉爽，但当过大的气流速度直接吹向人的面部等部位时会使人感 到不舒适；当汽车舱内温度比较低时，汽车舱内较大的空气速度有利于对流换热，使人体感觉冷。当 然汽车舱内的空气速度并不是越大越好，因为过大的空气速度会加快