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《山地自行車騎行動態(tài)性能研究論文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(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)性能研究學生姓名:學生學號:學部（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)動力學笛卡兒數(shù)學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)學模型
2、及算法的靜態(tài)結(jié)構(gòu)進行了系統(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)了該程序的運動學分析與動力學分析功能，最后選用了兩個典型算例驗證了本文動力學分析程序的正確性。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分析軟件方面進行了有益的探索。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)檢測標準設(shè)計并進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：
3、使用諧波疊加法與ARMA（Auto-R平度模型；樣車的多剛體動力學模型；包含力學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)進行了動力學分析，利用騎行者知覺模型對樣車騎行動態(tài)性能進行了評價并給出結(jié)果。評價結(jié)果認為該款山地自行車騎行動態(tài)性能欠佳，設(shè)計有待改進。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一步的力學分析提供了動力學模型基礎(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)果評價標準。關(guān)鍵詞：計算多體動力學，笛卡爾數(shù)
4、學模型計算法，路面—山地自行車—騎行者系統(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
5、考文獻1919第一章緒論1.1研究的背景及意義近年來機動車數(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)
6、的擴展方案，提高通行能力、提高安全性和舒適性的方案，以及必要的設(shè)施維護?！?；而1997年針對荷蘭的一項統(tǒng)計結(jié)果更表明，當?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)濟效益十分可觀；其二山
7、地自行車騎行路況惡劣，各種性能指標要求較高，其動態(tài)騎行性能更是整個山地自行車性能的關(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分析方面，1991年唐山工程技術(shù)學院的王子良、黃永強根據(jù)隨機振動理論建立了自行車騎行系統(tǒng)動力學模型，按ISO2631推薦評價方法對該模型進行分析計算；1994年鄭州七一三所的丁思遠
8、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
