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《多自由度人體垂向振動模型建立與研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、機械設(shè)計與制造第2期52MachineryDesign&Manufacture2016年2月多自由度人體垂向振動模型建立與研究屈國慶·,陳春俊,林建輝,鄧力(1.西南交通大學(xué)機械工程學(xué)院,四川成都610031;2.西南交通大學(xué)牽引動力國家重點實驗室,四川成都610031;3.中國汽車工程研究院股份有限公司,重慶401122)摘要:為準(zhǔn)確模擬高速列車運行過程中人體振動情況,針對既有研究對人體各部位進行單獨分析時自由度較少的限制,提出了人體坐姿九自由度垂向振動動力學(xué)模型,利用樣條插值對實驗值數(shù)據(jù)進行擴充并依據(jù)最小二乘原理對模型參數(shù)進行辨識,同時對模型進行振動響應(yīng)分析。結(jié)果表明:考慮上下肢振
2、動的九自由度人體垂向振動模型具有較高的準(zhǔn)確度;人體振動情況與車體有較大差異;在相同的激勵作用下,人體不同部位振動響應(yīng)差異也較大,為高速列車乘坐舒適性的提高提供了相關(guān)理論參考。關(guān)鍵詞:多自由度;垂向振動;參數(shù)辨識;振動響應(yīng)中圖分類號:TH16;TP39;U270文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1001—3997(2016)02—0052-04EstablishmentandResearchofMulti-DegreeVerticalVibrationHumanModelQUGuo—qing,CHENChun~un,LINJian-hui,DENGLi(1.SchoolofMechanicalEn
3、gineering,SouthwestJiaotongUniversity,SichuanChengdu610031,China;2.StateKeyLaboratoryofTractionPower,SouthwestJiaotongUniversity,SichuanChengdu610031,China;3.ChinaAutomotiveEngineeringResearchInstituteCo.,Ltd.,Chongqing401122,China)Abstract:Toaccuratesimulatethehumansuferedvibrationduringtheproc
4、essofhigh-speedtrainsrunning,itproposedninedegreeoffreedom(DOF)dynamicsmodelofseatedhumanboexposedtoverticalvibrationconsideringthelimitationoflessdegreeoftheexistingstudieswhileanalyzingthevibrationcharacteristicofthehumanboayseparateSolvedtherestrictionoftheseattohumanheadtransferfunction(STH)
5、experimentaldataquantitybysplineinterpolation,obtainedthemode1.parametersbyparameteridentificationbasedontheprincipleofleastsquares.Resultsshow:thenineDOFmodelwhichconsideringtheupperandlowerlimbsvibrationhasthehighestmodelaccuracy;humanbo’svibrationandvibrationfromthevehiclebohaveabigdiference,
6、thevibrationre~onsediferencesamongdiferentpartsofthehumaninsameincentivesarealsolarge,thisCanprovidetheoreticalreferencestotheimprovementofridecomfortofhighspeedtrain.KeyWords:Multi-Degree;VerticalVibration;ParameterIdentification;VibrationRe~ome1引言析了大量文獻報告的人體坐姿試驗數(shù)據(jù)、人體建模方法、模型參數(shù)辨識方法及結(jié)果;文獻口l針對有靠背人
7、體坐姿垂向振動特性,測隨著我國高速列車向高速化和輕量化發(fā)展,車體受到軌道得了人體垂向振動實驗數(shù)據(jù),并根據(jù)不同側(cè)重點建立了四種人體激擾而導(dǎo)致自身振動加劇【11,乘員舒適性問題越來越得到人們的坐姿模型。文獻分析了人體建模的基本方法;文獻[習(xí)提出四自由廣泛關(guān)注。已有的旅客列車乘員舒適性評價標(biāo)準(zhǔn),如UIC513—度坐姿人體垂向模型,并通過模型研究了人一車(人一椅)系統(tǒng)人體1994、ISO2631-4—2001等,均將車體本身運行的振動平穩(wěn)眭作為和座椅的