单自由度人体—座椅模型舒适性的仿真研究黄硕*510152025303540（东风汽车有限公司商用车发动机厂，湖北十堰442001）摘要：汽车座椅是汽车中将乘员与车身联系在一起的重要部件，它直接关系到乘员乘坐舒适性和安全性。为了提高汽车座椅的动态舒适性，对汽车座椅进行动力学仿真分析十分必要。本文以轿车座椅为研究对象，用多体动力学软件ADAMS仿真振动过程。本文根据标准QC/T55—93汽车座椅动态舒适性试验方法，利用ADAMS对座椅的简化模型和座椅单自由度模型进行了不同激励下的仿真分析，得到系统时域和频域的响应结果。采用“乘坐舒适性指数R”经验评价方法对座椅进行评价。改变单自由度座椅系统中弹簧的刚度和阻尼，对比结果，得到了系统参数对座椅传递特性和动态舒适性的影响关系。关键词：汽车座椅；动态舒适性；多体动力学；仿真分析；传递率；中图分类号：U-463.5Simulationstudyonsingledegreeoffreedombody-seatmodelHUANGShuo(ComuercialVehicleEnginePlant,DongfengMotorCo.,Ltd.,Shiyan,Hubei442001)Abstract:ThecarseatisanimportantcomponentwhichlinkedwiththePassengerandthecarbody;itisdirectlyrelatedtopassenger’scomfortandsafety.Inordertoimprovethedynamiccomfortofcarseats,dynamicssimulationanalysisforthecarseatisessential.Inthispaper,theresearchobjectissedanseat,usemulti-bodydynamicssimulationsoftwareADAMSSimulatethevibrationprocess.BasedonthestandardQC/T55-93carseatdynamiccomforttestmethods.UsingADAMSsoftwaretoanalyzeasimplifiedmodeloftheseatandtheseatsingledegreeoffreedommodelsimulationunderdifferentexcitation,getthesystemtimedomainandfrequencydomainresponseoftheresults.Usethe"comfortindexR"experienceevaluationmethodstoevaluatetheseat.ChangethespringstiffnessanddampingofSDOFseatsystem,comparingtheresults,Gettherelationshipofsystemparametersandtheseattransfercharacteristicsandseatdynamiccomfort.Keywords:carseat;dynamiccomfort;multi-bodydynamics;simulation;transmissibility;0引言在本章，要进行座椅动态舒适性的仿真研究，要将座椅的实体模型导入ADAMS软件中建立虚拟样机，根据座椅动态舒适性实验标准进行仿真。主要分析座椅的传递特性[1]，座椅的力学试验结果[2]。分析得到的仿真曲线，计算座椅舒适性的评价指标。最后进行简单理论计算，对比结果。1座椅的ADAMS分析模型的建立座椅的几何模型的源文件为CATIA文件，来源为李尔汽车零件（武汉）有限公司，座椅的几何模型要经过查看分析各部分的连接情况[3]，期间分析的座椅骨架的结构及连接方法、各部分的功用及大致的材料情况[4]，查看了座椅坐垫和靠背的模型构造[5]，然后从将模型从CATIA文件导出STP文件，在Pro/E软件中从新定义座椅的坐标点，以便于在ADAMS作者简介：黄硕（1989-），男，工程师，主要从事内燃机设计研发与整车性能开发工作.30252297@qq.com-1-软件中方便的将座椅定位，将座椅的几何模型再从Pro/E中导出渲染文件（.Slp文件）。在ADAMS中对座椅的模型进行旋转和平移，将其位置摆放正确即在ADAMS中得到了座椅模型。45505560657075根据中华人民共和国汽车行业标准QC/T55—93[6]，为了模拟试验过程，将座椅震动仿真简化为单自由度系统[7]，将坐垫的刚度和阻尼进行转化，转化为竖直螺旋弹簧连接加载板进行座椅的传递特性仿真分析[8]。根据标准，加载板的质量为51Kg[9]。动力学模型[10]建立前，需要确定相关的参数，对于普通座椅：参数为：座垫的刚度和阻尼系数、座椅零部件质量、质心位置及转动惯量等。由于此模型为单自由度，因此只需输入座椅密度值，之心位置和转动惯量系统自动生成，输入参数事不考虑。此座椅力学特性参数即指弹性元件的刚度和阻尼特性。经试验得到座椅的刚度为：18.67N/mm，阻尼为：0.3(Ns/mm)。其中，模型所需的尺寸（几何定位）参数，由座椅三维实体模型的尺寸确定。2座椅分析模型的仿真根据试验要求，仿真过程所用的驾驶室地板的振动条件是0—20Hz的正弦曲线扫描[11]，采用ADAMS软件函数库中的SWEE...