某型驾驶员座椅的三维建模与运动仿真开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:4553字

1. 研究目的与意义

随着人类对汽车依赖程度的增加,车辆振动给人体带来的危害日趋严重。作为与人体直接接触的元件,座椅是减小车辆对人体带来的垂直振动的主体。座椅性能主要体现在悬挂系统和座椅的结构设计上,因此,车辆座椅的动态舒适性优化设计,应放在座椅悬挂系统的参数和座椅本身的结构参数上。采用三维CAD软件对座椅实现参数化设计,对于缩短产品开发周期、降低生产成本等具有十分重要的意义。

本课题拟对应用于工程车辆上的某型驾驶员座椅进行三维建模、虚拟装配和运动仿真,以达到掌握一种三维CAD建模软件,熟悉座椅设计过程,提高设计能力的目的。

2. 国内外研究现状分析

1 驾驶员座椅的研究意义

非道路车辆在行驶的过程中,由于路面的道路不平、崎岖会对驾驶员造成诸多损害,比如许多的非道路汽车驾驶员会患上一些职业病,如腰椎间盘突出等。造成这些职业病的原因是长时间的受到高强度的振动。非道路车辆往往长时间工作在恶劣的工作环境中,由于作业需求及结构和制造成本的限制,大多数的非道路车辆往往采用的是比较简陋的悬架和刚性悬架。因此驾驶员长时间受到高强度的、低频(2~8hz)振动,从而会导致驾驶员的脊椎变形,胃部疾病等,严重损害了驾驶员的健康,分散了驾驶员的注意力从而工作效率变低。

为了保护驾驶员的健康,解决这一问题,人们在刚性的座椅骨架上端的座椅斗上铺了一层柔软的布料或者海绵,这种方法对驾驶员座椅的振动以及座椅和臀部之间的摩擦有了一定的改善,但是远远没有达到人们的期望。后来人们发现在座椅斗座和海绵布料之间加一些弹簧,减振效果就会大大提升。于是,就现代汽车座椅经过不断的发展和改造就沿用至今。对于以承载人员携带随身物品为主要目的,以乘员为中心,强调舒适性的轿车、豪华客车以及长期行驶于路面较好的上的车辆,由于其底盘减振效果已经十分的优良,故对座椅悬架的要求不高。但是对于非道路车辆而言,这些车辆的工作环境恶劣,且在行驶的过程中会伴随着强烈的振动及承载能力上的要求和结构限制,大多数的非道路车辆会采用无悬挂座椅或者全刚性悬挂座椅。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

(1)了解驾驶员座椅的国内外研究现状,主要结构型式,具体的结构组成,完成文献综述和开题报告。

(2)学习catia软件,掌握其参数化建模方法、虚拟装配技术和运动仿真技术。

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4. 研究创新点

采用三维CAD软件对座椅实现参数化设计,能缩短产品开发周期、降低产品生产成本。

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