工程车辆对承载能力有较高要求,其悬架刚度大,减振性能差,工作环境恶劣,在垂直、俯仰和侧倾3个方向易受到剧烈振动,严重影响驾驶员身心健康与车辆的操作稳定性。针对此问题,提出了一种应用于工程车辆座椅的2-SPS+SR多维减振悬架。首先,利用单开链理论对该座椅悬架进行一平移两转动的自由度分析;然后,建立位置方程对座椅悬架进行位置分析,给出了该悬架结构位置的正解。并通过对位置方程进行一次、二次求导,得到了悬架的1阶运动系数和2阶运动系数,利用运动系数对并联座椅悬架进行速度和加速度运动学分析;最后,在Adams/view中进行仿真分析并在Matlab中进行数学模型编程仿真,验证了建立的数学模型与理论分析的正确性。该分析结果为后期悬架的控制仿真研究以及工程车辆在三维路面下乘坐舒适性的研究提供了重要参考。

工程车辆长期在非路面上行驶、作业,在多个方向上极易产生剧烈振动。针对该问题,在对比分析多种并联机构基础上,提出了一种3-RPS并联式座椅机构。利用单开链理论并结合UG仿真,验证了其“一平两转”运动状态,并利用D-H矩阵,对座椅机构运动学位姿正解模型进行了分析。考虑到支链的安装位置不同会产生不同的减振效果,重点在Adams软件中建立了座椅机构模型,针对4种不同安装位置对座椅模型进行减振性能仿真与分析。研究表明,该座椅机构具有良好的减振性能。支链安装在轴线上,则该方向的减振效果优于其他位置,且3条支链呈120°均布安装,减振效果要优于其他安装方式。该研究结果可为不同工作环境下工程车辆并联座椅的安装提供参考依据,对提高工程车辆舒适性、安全性具有重要意义。

局域共振型声子晶体梁具有纵向振动带隙和横向振动带隙,一般而言,前者频率范围很窄而且衰减量极小,后者频率范围很宽并且衰减很强,二者往往不在同一频带,因此很难满足同一频带内的多维减振要求.针对这一问题,为充分利用横向振动带隙的宽频带强衰减特性,提出了一种局域共振型角式声子晶体梁,采用传递矩阵法进行了理论分析和数值求解,并进一步在有限元软件中做了仿真验证,结果表明该角梁能够通过纵波与横波的转换,使得三个自由度上的振动均能在同一频带内得到有效的衰减,从而一方面满足了工程上的多维减振需求,另一方面也拓展了声子晶体减振应用场合.

为了解决船舰等工程领域高精仪器的减振问题，提出了具有弹性阻尼和变刚度特性的并联减振系统，实现了减振系统刚度的有效调节和控制。通过系统运动学和动力学分析，结合气动肌肉数学模型，建立了并联减振系统的数学模型；利用Adams软件进行仿真，分析了脉冲激励下刚度等系统特性参数对并联减振系统的影响；搭建了实验平台，进行了实验数据与仿真数据的对比分析，证明了减振系统数学模型的正确性和变刚度减振原理的可行性，也为主动变刚度减振技术研究奠定了基础。