【摘 要】
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工程车辆常在“非路面”下行驶、工作,会受到不同方向的剧烈振动,致使驾驶员的身心健康受到严重威胁,工作效率以及操作稳定性也会进一步受到影响。鉴于目前大多数工程车辆座椅悬架只可实现垂直方向减振要求,本文设计了一种基于磁流变阻尼器的并联半主动座椅悬架,达到多维减振需求。具体工作如下:（1）基于并联结构理论,提出一种由多种运动副以及多条运动支链相配合组成的2SPS+SR并联减振座椅悬架,在UG三维软件中建
【基金项目】
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山西省自然科学基金（201901D111238）—《含频变-幅变阻尼结构的“非路面”车辆非线性动态行为研究》； 山西省研究生教育创新计划系列项目（2019SY480）—《工程车辆并联座椅悬架多维减振特性研究与分析》；
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工程车辆常在“非路面”下行驶、工作,会受到不同方向的剧烈振动,致使驾驶员的身心健康受到严重威胁,工作效率以及操作稳定性也会进一步受到影响。鉴于目前大多数工程车辆座椅悬架只可实现垂直方向减振要求,本文设计了一种基于磁流变阻尼器的并联半主动座椅悬架,达到多维减振需求。具体工作如下:（1）基于并联结构理论,提出一种由多种运动副以及多条运动支链相配合组成的2SPS+SR并联减振座椅悬架,在UG三维软件中建立此减振悬架模型,并利用单开链理论和仿真分析,以验证座椅悬架可以实现的垂直、俯仰及侧倾的运动状态。（2）建立了2SPS+SR该型座椅悬架位移、速度及加速度计算分析数学模型,并将减振悬架模型进行简化得到悬架支链简图,在简图上建立空间坐标系对悬架进行位置正解分析,通过ADAMS仿真验证了运动学分析的合理性。为了达到更好的减振效果,需要对悬架阻尼弹簧的最佳刚度系数和阻尼系数进行选取,通过从位移、加速度以及动载荷三个方面进行仿真,获得了最佳的阻尼和刚度匹配数值。（3）基于正弦波叠加法,建立三维随机路面仿真模型,并通过均方根值和功率谱密度曲线,验证了所得三维路面谱可以较好地模拟实际路面。基于“路面—车辆—座椅”振动系统,分别建立了七自由度整车和2SPS+SR并联减振座椅悬架二者的动力学模型。（4）依据上述的座椅悬架的动力学模型,建立被动座椅悬架模型。在Matlab中建立了基于Bouc-Wen基础上的磁流变阻尼器模型。依据控制原理,在Matlab/simulink中建立了PID和Fuzzy-PID控制方式下的半主动座椅悬架仿真模型。在E级、F级和G级路面下,比较分析了上述三种路面和不同控制方式下半主动座椅悬架和被动座椅悬架的时域振动响应和频域振动响应。最后,基于上述时域响应分析结果,对驾驶员的舒适性进行了分析研究,结果表明,2SPS+SR半主动座椅悬架在垂直、俯仰及侧倾减振性能都有所改善。本文的研究结果可为工程车辆减振性能的进一步分析提供一种方法。
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