采用颗粒阻尼技术对驾驶室座椅进行减振,提高其振动舒适性;选择与驾驶室底板和座椅连接的基座作为颗粒阻尼器,建立了基座阻尼器的离散元模型;模拟整车在发动机最高转速下的振动环境,针对不同阻尼器方案(颗粒材质、阻尼器分层数、颗粒粒径和颗粒填充率),通过离散元仿真计算逐一进行耗能分析,得到了最优方案;对实物模型进行试验,对比原结构与增加阻尼颗粒后基座的加速度均方根,确认减振效果,将试验与仿真计算结果进行趋势对比,验证了离散元模型的可行性;在实际样车试验中应用最优方案,采集了座椅在发动机不同转速下的响应,进行了数据分析;针对最高转速的工况,进行了人体振动暴露的舒适性分析。研究结果表明:从频域图的单峰最大值来看,减振前座椅最大加速度响应出现在425 Hz处的0.643 4 m·s-2,安装颗粒阻尼器后最大值为25 Hz处的0.087 5 m·s-2;从时域图来看,当发动机转速分别为750、1 110、1 470、1 830、2 200 r·min-1时,安装颗粒阻尼器后座椅加速度均方根综合减幅分别达到24.2%、29.6%、34.7%、39.2%、46.0%,发动机转速越高,颗粒阻尼器的减振效果越好;安装颗粒阻尼器后各频段舒适性界限时长均有大幅度增加,频段为3.1和4.0 Hz时,安装颗粒阻尼器后舒适性界限时长均提升了1.50倍,为20 Hz时,安装颗粒阻尼器后舒适性界限时长提升了1.57倍。

国家自然科学基金项目(51875490); 厦门市科技计划项目(3202Z20173021); 厦门市交通基础设施智能管养工程技术研究中心开放基金项目(TCIMI201813); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(20720180063);

矿用自卸车; 颗粒阻尼; 离散元; 减振; 振动舒适性;

10.19818/j.cnki.1671-1637.2019.06.011

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