座椅-驾驶室耦合系统是载货车辆的重要组成部分,其悬置决定着驾驶员驾乘舒适性。然而,目前该系统的振动机理尚不完全清楚且其悬置参数缺乏可靠的正向匹配理论,制约了舒适性进一步提升,引发了驾驶疲劳、公共安全等一系列突出问题。针对上述问题,论文以载货车座椅-驾驶室耦合系统为研究对象,提出了“五悬置”研究理念,创建了载货车座椅-驾驶室耦合系统动力学模型,探明了系统振动机理,建立了悬置参数正向匹配方法,试验表明了所建模型和方法的可靠性和有效性,为舒适性提升提供了理论支撑。主要研究工作及创新成果如下:1、根据系统工程的观点,将驾驶员座椅及驾驶室视为一个完整系统,摒弃传统空间上与下的观念,将座椅悬置视为驾驶室第五个悬置,提出了“五悬置”研究理念,从运动学角度揭示了系统多维耦合特征,创建了能够反映系统各部分动态相互作用的座椅-驾驶室耦合系统非线性动力学模型及方程。模型考虑了减振器、弹簧、稳定杆、橡胶衬套及导向机构等元器件的非线性因素,建立了相应的子系统模型。其中,包括:提出了一种剪式低频隔振座椅系统并利用虚功原理创建了座椅悬置非线性弹性力的解析表达式及其动力学方程。2、基于所建立动力学模型及方程,通过系统振动特性分析,探明了驾驶员座椅和驾驶室之间的耦合作用机制,揭示了五悬置参数对系统振动特性及舒适性的影响规律,为悬置参数匹配提供了理论依据和技术支撑。其中,包括:通过系统固有频率及振型分析,结果表明衬套中仅驾驶室翻转衬套、摆臂衬套及锁柱衬套的特定方向的刚度对系统固有频率影响较大;通过系统解耦率的研究,表明驾驶室横摆模态与其它模态耦合性较弱,而其它模态的振动与相应振型之间存在强耦合;与常规座椅悬置相比,低频座椅悬置情况下垂向模态解耦率降低了4.08%,俯仰模态解耦率降低了3.12%;通过系统各向振动传递特性分析,表明较大的座椅减振器阻尼可消减低频隔振座椅加速度隔振率的共振峰,却引起频率大于0.5Hz非共振区的明显增大,驾驶室减振器取中等偏硬阻尼有利于改善系统振动传递特性;通过五悬置参数对座椅加权加速度均方根的影响规律分析,结果表明:①适当降低五悬置弹簧刚度可提高舒适性;②适当增大摆臂衬套与翻转衬套y向刚度、降低ry向刚度有利于提高舒适性;③过高的稳定杆扭转刚度不利于舒适性提升;④随机工况下各减振器非线性段的阻尼系数对舒适性影响很小,而线性段阻尼系数对舒适性影响较大且存在最优值。3、创建了座椅-驾驶室耦合系统五悬置参数正向匹配方法,解决了困扰其悬置参数匹配及设计的关键问题。其中,包括:针对座椅悬置等效刚度、驾驶室悬置弹簧刚度、导向机构橡胶衬套各向刚度及稳定杆扭转刚度等刚度参数很难满足系统模态设计要求问题,提出了基于局域振型约束下逆非完整谱最佳逼近的五悬置刚度匹配方法;通过剪式低频隔振座椅中负刚度隔振机构参数及弹簧对悬置刚度特性的影响规律分析,创建了座椅机构参数及主、副簧刚度的匹配方法;针对座椅悬置和驾驶室悬置减振器阻尼参数匹配范围及最优阻尼难以确定的问题,提出了确定驾驶室悬置系统阻尼比可行设计域的解析法,并创建了五悬置非线性阻尼参数协同匹配方法;针对传统等厚度节流阀片难以同时满足阀口开度与阀片应力强度的问题,创建了不等厚阀片的任意半径位置处的变形和应力解析式,并建立了基于不等厚阀片理论的悬置液压减振器阀系参数匹配方法。4、根据所建座椅-驾驶室耦合系统五悬置参数匹配方法,匹配设计了试验样机并进行了减振器、座椅台架试验及整车平顺性试验。通过试验与仿真对比,可知所建动力学模型能够有效复现随机、脉冲工况下系统真实的动力学响应,所建模型精度优于对比模型,表明了所建座椅-驾驶室耦合系统动力学模型及方程和基于振动特性分析结论的可信性;基于本文匹配方法所设计悬置系统有效衰减了路面激励、脉冲引起的车辆振动,在效果上优于对比方法,表明了所建五悬置参数匹配方法的有效性和可靠性。