資源描述：
《山地自行車騎行動態(tài)能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、CDIO項目設(shè)計（I）機械基礎(chǔ)項目設(shè)計題目:自行車騎行動態(tài)性能研究學(xué)生姓名:學(xué)生學(xué)號:學(xué)部（系):專業(yè)年級:指導(dǎo)教師:2012年10月16日19摘要本文首先探討了二維、完整約束情況下，計算多剛體系統(tǒng)動力學(xué)笛卡兒數(shù)學(xué)模型及算法的計算機程序?qū)崿F(xiàn)；然后以山地自行車騎行動態(tài)性能分析為目的，針對某型全減振山地自行車開展了相應(yīng)的試驗與理論分析工作，利用計算機高級程序語言及多體動力學(xué)分析軟件建立了較為完整的路面—山地自行車—騎行者系統(tǒng)，最后利用該系統(tǒng)對樣車的騎行動態(tài)性能給出了評價。在笛卡兒數(shù)學(xué)模型及算法的程序?qū)崿F(xiàn)上，本文結(jié)合軟件工程知識，使用統(tǒng)一建模語言，對笛卡兒數(shù)學(xué)模型及算法的靜態(tài)
2、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。在此基礎(chǔ)上，針對二維、完整約束問題設(shè)計了一類計算多剛體系統(tǒng)動力學(xué)分析程序的結(jié)構(gòu)，并使用計算機高級程序語言初步實現(xiàn)了該程序的運動學(xué)分析與動力學(xué)分析功能，最后選用了兩個典型算例驗證了本文動力學(xué)分析程序的正確性。該部分內(nèi)容在自行設(shè)計完善的可用于山地自行車騎行動態(tài)性能分析的計算多體動力學(xué)分析軟件方面進(jìn)行了有益的探索。在山地自行車騎行動態(tài)性能分析方面，本文以某型全減振山地自行車為例，首先依據(jù)國家相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計并進(jìn)行了該款山地自行車車架的振動試驗。在此基礎(chǔ)上，本文擴(kuò)展前述的車架模型，建立了完整的路面—山地自行車—騎行者系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：使用諧波疊加法與ARMA
3、（Auto-R平度模型；樣車的多剛體動力學(xué)模型；包含力學(xué)模型與知覺模型的騎行者模型，其中的知覺模型參考ISO2631建立，為一種人體承受全身振動下的舒適性知覺模型。最后本文對已建立的路面—山地自行車—騎行者系統(tǒng)進(jìn)行了動力學(xué)分析，利用騎行者知覺模型對樣車騎行動態(tài)性能進(jìn)行了評價并給出結(jié)果。評價結(jié)果認(rèn)為該款山地自行車騎行動態(tài)性能欠佳，設(shè)計有待改進(jìn)。研究建立的路面—山地自行車—騎行者系統(tǒng)為今后山地自行車進(jìn)一步的力學(xué)分析提供了動力學(xué)模型基礎(chǔ)，為山地自行車的計算輔助設(shè)計工作提供了一類具有可操作性的設(shè)計結(jié)果評價標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：計算多體動力學(xué)，笛卡爾數(shù)學(xué)模型計算法，路面—山地自行車—騎行
4、者系統(tǒng)，騎行動態(tài)性能II。19目錄摘要1第一章緒論31.1研究的背景及意義31.2國內(nèi)外山地自行車研究動態(tài)及存在問題41.2.1國內(nèi)山地自行車研究動態(tài)及存在問題41.2.2國外山地自行車研究動態(tài)及存在問題5第二章山地自行車車架振動試驗及仿真試驗62.1引言62.2試驗方法與儀器設(shè)備62.3試驗結(jié)果與分析72.4仿真結(jié)果與分析9第三章路—山—人系統(tǒng)的建立及其系統(tǒng)力學(xué)分析123.1引言123.2模型建模時所做的簡化假設(shè)133.3路面不平度模型的建立133.4系統(tǒng)動力學(xué)分析143.5山地自行車騎行動態(tài)性能評價17第四章結(jié)論18參考文獻(xiàn)1919第一章緒論1.1研究的背景及意義近
5、年來機動車數(shù)量激增使中國的城市交通系統(tǒng)面臨巨大壓力，機動車尾氣的大量排放使得環(huán)境污染日益加劇，國際原油價格的一路飚升更導(dǎo)致了燃油價格的飛漲，整個社會面臨重重矛盾。推廣使用自行車作為代步工具不失為緩解上述矛盾的一種方法；同時，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得城鄉(xiāng)居民對于生活品質(zhì)有了更高的追求，既可強健體魄又能愉悅身心的自行車運動方興未艾。從世界范圍來看，各主要發(fā)達(dá)國家?guī)缀鯚o一例外的采取了鼓勵自行車行業(yè)發(fā)展的政策，且政策卓有成效：如丹麥哥本哈根市2000-2003年預(yù)算中寫明：“制定全面改善自行車使用條件的行動計劃，包括自行車道路網(wǎng)的擴(kuò)展方案，提高通行能力、提高安全性和舒適性的方案，以及必要
6、的設(shè)施維護(hù)?！保欢?997年針對荷蘭的一項統(tǒng)計結(jié)果更表明，當(dāng)?shù)厝藗儚氖氯粘；顒舆x擇交通工具時，選擇自行車的比率已占到28%，已經(jīng)接近了選擇自駕車的比率（30%）。綜上所述，世界范圍內(nèi)自行車行業(yè)前景看好。為了增強我國大陸地區(qū)自行車企業(yè)新產(chǎn)品的自主研發(fā)能力，本文選擇山地自行車作為研究對象。具體而言，本文的研究重點是：全減振山地自行車的騎行動19態(tài)性能。選擇這樣的研究內(nèi)容是基于以下方面的考慮：首先山地自行車的出口在數(shù)量與金額上均占我國自行車出口總量的最大份額，研究成果一旦獲得應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀；其二山地自行車騎行路況惡劣，各種性能指標(biāo)要求較高，其動態(tài)騎行性能更是整個山地自
7、行車性能的關(guān)鍵；其三全減振山地自行車是近年來出現(xiàn)的新型山地自行車，其懸掛系統(tǒng)技術(shù)含量高，獲得的成果科技附加值多，且全減振山地自行車與有良好發(fā)展勢頭的電動自行車這兩者懸掛系統(tǒng)間可供相互借鑒之處頗多。1.2國內(nèi)外山地自行車研究動態(tài)及存在問題1.2.1國內(nèi)山地自行車研究動態(tài)及存在問題在山地自行車及其它類型自行車動力學(xué)分析方面，1991年唐山工程技術(shù)學(xué)院的王子良、黃永強根據(jù)隨機振動理論建立了自行車騎行系統(tǒng)動力學(xué)模型，按ISO2631推薦評價方法對該模型進(jìn)行分析計算；1994年鄭州七一三所的丁思遠(yuǎn)利用錘擊法對自行車車架作結(jié)構(gòu)動態(tài)特性分析，并根據(jù)分析
