九自由度乘坐动力学模型的人体振动特性仿真

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9自由度汽车乘坐动力学模型,应用拉格朗日原理推导了乘坐动力学方程.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MATLAB/Simulink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、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5 Hz出现第1阶共振频率,大约在10 Hz出现第2阶峰值,这与众多试验结果一致.可见,9自由度汽车乘坐动力学模型及其仿真模型,不仅能快速计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、9自由度乘坐动力学模型、人体振动特性、仿真

所属期刊栏目：10

分类号：U461.51(汽车工程)

资助基金：国家自然科学基金项目50675170

在线出版日期：2010-11-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：58-64