基于WSR的塔机驾驶室空间布局优化设计研究

目的 为提高现有塔机驾驶室布局的工作效率和舒适性,提出塔机驾驶室布局优化设计方案。方法 采用WSR方法,从物–事–人三个维度系统梳理各部分要素之间的关联性,在物理层面将驾驶室划分为操作视野区、控制区、生活区,在事理层面将驾驶员的行为流程划分为工作行为和生活行为,在人理层面将驾驶员的需求划分为生理需求和心理需求,剖析每个层面的问题,提出设计要点,建立塔机驾驶室空间布局优化设计方案。最后,采用JACK人机仿真方法,对驾驶视野可视性、驾驶员坐姿上肢可达性、驾驶员的操纵姿势舒适性三方面验证人机因素合理性;使用量表评分调查驾驶室空间布局设计方案的满意度评价。结论 通过物理、事理、人理三个维度详细全面的分析,得出塔机驾驶室布局优化设计要点,对现有塔机驾驶室的空间布局要素合理划分和优化设计,使其空间得到有效利用,进一步提升驾驶员的易操作性、舒适性、流畅性。验证了WSR方法对塔机驾驶室空间布局设计分析是有效的分析方法,为相关设计分析提供一定参考。     

以用户为中心的工程机械驾驶室设计方法研究

目的基于以用户为中心的设计研究,确保产品功能与用户需求之间相互匹配。方法以ISO13407为理论原型,根据不同类型的工程机械产品的驾驶室作业特性,应用了用户研究、设计分析、设计方案的迭代以及评价4个研究步骤。结论在历时20个月的5个项目课题中,设计与开发了适用于工程机械驾驶室的设计研究方法,提出了基于以用户为中心的设计在驾驶员上下车、驾驶室布局、操作和显示装置的设计以及微环境中的综合应用。     

基于AHP的塔式起重机智能驾驶室设计研究

目的 解决塔式起重机驾驶员在工作中的痛点和需求,如驾驶员需长时间待在空间狭小的塔机驾驶室内,而驾驶室内存在无法上厕所、布局不合理、操作不便等问题。基于用户需求和智能性发展趋势为未来塔机驾驶室设计提供有效的指导。方法 通过相关文献研究,运用访谈法调研用户需求,并将其转化为设计点和智能技术结合点,建立塔机智能驾驶室设计需求层次分析模型,通过层次分析法得出各需求要素的权重值,并完成一致性检验,最终得到一个优质的设计方案。结论 总结了塔机驾驶员的痛点及需求,并将其转化为设计点和智能技术结合点,以此提出了塔机智能驾驶室的设计需求层次分析模型,其中一级指标的重要排序为安全性、舒适性、智能性和便捷性。最后基于用户需求和塔机未来发展趋势设计了一款塔机智能驾驶室方案,从智能监控系统、智能交互系统、智能卫生系统、智能玻璃界面等方面进行了设计和应用。     

驾驶室结构减振降噪的拓扑优化设计

针对驾驶室减振降噪,提出一种基于驾驶室声振耦合系统声学贡献度分析的结构优化方法.运用模态叠加法求解耦合系统在外界激励下的动力学响应,利用声学贡献度分析、评价并确定对驾驶员右耳声压贡献突出的板件,以贡献度最大面板区域为设计域、一阶固有频率最大化为目标函数对结构进行拓扑优化.结构优化改进后,耦合系统主要激振频率下驾驶员右耳位置峰值声压级降低29dB,表明在保持驾驶室结构重量相对不变的情况下运用该方法有效降低车内噪声.     

基于SAPAD-QFD的施工升降机驾驶室设计研究

目的 为提高施工升降机驾驶员工作效率,改善其工作体验,设计出满足驾驶员实际需求的施工升降机驾驶室。方法 以SAPAD理论和QFD理论为理论框架,梳理出用户需求及与其对应的设计特征,并在此基础上开展设计实践。首先,通过观察法和访谈法来获取驾驶员日常行为信息,根据SAPAD理论完成“行为-产品-意义”的映射分析,并借助聚类分析法获取用户需求;其次,利用AHP法对用户需求进行权重分析并计算权重值;最后,根据QFD理论构建施工升降机驾驶室的质量屋,将各项用户需求转化为设计特征,指导设计实践。结果 根据研究结果,提出一种符合驾驶员实际需求的施工升降机驾驶室设计方案。结论 SAPAD理论与QFD理论的综合应用,一方面可以挖掘出用户的核心需求,另一方面增加了设计方案的科学性,在优化施工升降机驾驶室用户体验的同时,也为其他工业产品设计提供了有价值的参考。     

基于行为分析的叉车驾驶室造型设计研究

目的 现有的车辆人机分析过程,多以车辆本体为研究对象,驾驶员被动匹配,忽略了以用户为中心的设计原则。基于驾驶员主动驾驶行为的研究,可以系统地进行人机工程学分析,为叉车驾驶室造型设计提供有效的指导。方法 首先分析驾驶员行为与叉车造型的映射关系,通过任务分析法和动素分析法,研究叉车驾驶员的上车行为与驾驶行为,提取关键动作及序列;依据ECRS原则进行行为优化,关联归纳现有叉车造型存在的问题,为创新设计提供目标方向。结果 依据分析结果对叉车驾驶室进行了创新方案的设计,并通过Proe软件的Manikin模块,验证了创新设计方案的可用性。结论 最后总结出了基于驾驶行为分析的工程车辆驾驶室的造型设计流程,为现有工程车辆驾驶室的造型设计提供了系统性指导。     

拖拉机驾驶室声学特性仿真研究

利用有限元分析软件ANSYS建立FT80拖拉机驾驶室空腔模型,将模型导入声学分析软件SYS-NOISE,并在SYSNO ISE中实现了有限元法和间接边界元法的声固耦合;采用间接边界元法分析计算驾驶室的声学特性;对空腔、有座椅、有座椅及驾驶员三种模型驾驶室的耳旁声场声压进行比较;分析研究座椅和驾驶员对驾驶室内的声学贡献,证明座椅、驾驶员对拖拉机驾驶室内噪声存在一定的影响,建模时应加以考虑。     

公交车驾驶员座椅隔振设计与人机安全关系研究

公交车驾驶员长时间在狭小驾驶室工作,是安全人机问题易感人群。驾驶员座椅设计的优劣直接影响到驾驶员的身心健康,其中座椅振动问题是与人机安全紧密联系的因素。本文主要研究车辆行驶中的振动对驾驶员的影响,分析"人-座椅-车-环境"在振动传递过程中的相互影响关系,总结出优化驾驶员座椅隔振设计的人机安全设计要点,为座椅结构设计师在座椅设计中完善人机问题提供参考。     

拖拉机驾驶室模态分析与耳旁噪声控制

拖拉机驾驶室耳旁噪声是影响驾驶员舒适度的重要因素,为满足舒适度要求,必须使驾驶室的振动和噪声控制在一定限度内。建立驾驶室CAD模型,并提取结构和声腔网格模型,利用Hypermesh软件计算驾驶室的结构和声学模态振型,通过分析确定了驾驶室结构优化方案,并使用传感器等测试设备对驾驶室结构优化前后的耳旁噪声和振动进行测试试验,对比结果表明,结构整改后的耳旁噪声较优化前下降2 d B(A),证明分析方法正确,整改方案合理。     

关于地下车库疏散照明指示灯指示方向的探讨

并根据调查,驾驶员做在驾驶室的位置时,指示标志的高度应与人眼差不多等高,不致被汽车遮挡.20米范围内的疏散指示标志是容易被驾驶员辨识的,所以本条规定,指示标志的间距20m是合适的.     

《MATV技术和声学灵敏度方法在驾驶室噪声分析中的应用》

卡车驾驶室大多属于板梁组合的结构。传统结构修改主要采用在驾驶室相应位置增加质量、附加阻尼材料、改变面板厚度等方法。在最优改进部位未知的情况下,这些方法具有一定的盲目性。本文运用MATV技术确定驾驶员右耳处声压贡献突出的主要板件,利用边界元声学灵敏度分析确定结构中对特定声压级有主要影响的部位,从而可以对结构进行针对性修改,以达到降噪的目的。     

某型内燃机车驾驶室阻尼优化降噪分析

为降低某型号内燃机车驾驶室噪声,对驾驶室结构上的阻尼材料进行布局优化设计。建立驾驶室声学数值模型,采用基于模态的声-振耦合法计算驾驶室声学响应,提取驾驶员耳旁声压级找出噪声声压峰值处所对应的振动频率;对驾驶室进行板块贡献量分析,找到对噪声声压峰值处噪声贡献较大的壁板;为了降低39 Hz、73 Hz、110 Hz频率处噪声,建立拓扑优化数值模型求解自由阻尼的优化布局,构建优化后的数值模型计算5 Hz～120 Hz驾驶室声学响应,结果表明自由阻尼材料的优化布局能够降低驾驶室内噪声。     

重型卡车驾驶室结构噪声预测与板件声学贡献度分析

为了确定驾驶室内哪些板件对驾驶员的耳旁噪声影响最大,首先建立了重型卡车驾驶室有限元模型,通过比较分析计算模态和试验模态验证了其精度;在此基础上建立了驾驶室声-固耦合模型,进行了耦合模态分析,得到了声场和结构的耦合效应;以实车工况测试的驾驶室4个悬置加速度信号作为模型外部激励输入,基于耦合有限元法对驾驶员耳旁噪声进行了预测,通过与试验测试值对比进一步验证了驾驶室声-固耦合模型的精度;最后进行了板件贡献量和结构模态参与因子分析,确定了对驾驶员耳旁峰值声压贡献最大的板件,并通过对比分析板件厚度优化前后的噪声声压,验证了分析结果的正确性。     

履带式沙滩清洁车驾驶室声场特性分析

利用履带式沙滩清洁车驾驶室有限元模型进行了自由模态计算,将结果与试验模态对比;确认建模的精确性,用LMS Virtual.Lab软件进行模态叠加;然后得到驾驶室的频率响应。再将结构振动速度作为边界条件进行驾驶室室内声场仿真计算,获得了2Hz~200Hz频率激励下的驾驶员左右耳处的声压值。通过板件贡献量分析找出对场点声压峰值贡献较大的板件,最后依据国标对驾驶室室内声场特性作出评价;表明该驾驶室具有良好的动态声学设计。     

某矿车驾驶室内结构噪声分析与控制

针对某矿车驾驶室,运用矩阵求逆法计算驾驶室悬置车身侧的力,并基于耦合间接边界元法求解驾驶室耦合系统在该激励下的驾驶员右耳声压,找出关注频率。在该频率下进行面板贡献量分析,找出对场点声压主要贡献的面板。在此基础上,通过形貌优化提高顶棚的第1阶固有频率和在主要正贡献面板上加动力吸振器的方法有效地降低驾驶员右耳在80 Hz处的峰值声压,达12.82 dB。     

驾驶室声场的响应面仿真模型及应用

吸声材料广泛应用于车辆噪声控制中。本文将响应面法引入敷设有大量吸声材料的整车声场建模中,研究对象为某商用车驾驶室。首先通过面板声学贡献度分析选定了需要的设计变量,进行了试验设计,建立了考虑吸声特性的驾驶室仿真模型,用以进行数值试验得到响应变量,进而构建了驾驶室声场的响应面模型。基于得到的响应面模型,对驾驶室各位置吸声材料的厚度进行优化。结果表明,优化后的方案在减少吸声材料厚度的同时也提高了降噪效果。     

驾驶室声场响应面仿真模型的构建及应用

吸声材料广泛应用于车辆噪声控制中。将响应面法引入整车声场建模中,研究对象为敷设有大量吸声材料的某商用车驾驶室。首先通过面板声学贡献度分析选定需要的设计变量,进行试验设计,建立考虑吸声特性的驾驶室仿真模型,用以进行数值试验得到响应变量,进而构建驾驶室声场的响应面模型。应用得到的响应面模型对驾驶室各位置吸声材料的厚度进行优化。结果表明,优化后的方案在减少吸声材料厚度的同时也有效提高降噪效果。     

某型车辆驾驶室内部噪声分析研究

建立了某型车辆驾驶室结构的三维有限元模型,对驾驶室进行了试验模态分析,得到了模态参数,检验和修正了结构的三维有限元模型,对驾驶室结构进行了动态响应分析.采用边界元法进行了驾驶室内部声学特性研究,对驾驶员耳旁的声压和声学灵敏度进行了分析,得出了驾驶室内声场的声学特性,对驾驶室结构提出改进措施,有效地降低了车内噪声.     

基于RTX的角度编码器信号实时采集设计

本文以惯性测试设备为应用对象,研究基于RTX的角度编码器信号实时采集。在惯性测试设备控制系统设计中,角度编码器信号实时采集的设计是实现惯性测试设备角位置和角速率高精度控制的关键。区别于基于硬件实时采集的开放性差且电路复杂的方法,本文基于RTX+Windows系统平台进行实时采集。通过设计基于RTX的角度编码器信号实时采集硬件方案及接口驱动程序,实现了对惯性测试设备角位置的实时采集,并将该方法成功应用于转台角位置实时采集,并且满足对转台的实时控制要求。     

商用车驾驶室质心与转动惯量测量方法

分析了基于杠杆原理和刚体转动惯量平行轴原理,在用于商用车驾驶室质心和转动惯量计算的分离算法的基础上,利用K&C试验台的质心位置和转动惯量测试功能,提出了一种可进行K&C坐标系与整车坐标系转换,并能修正测量时安装位置与设计位置错位的改进算法。通过验证测试,证明了改进算法可弥补已有分离方法存在的不足,其结果更加符合商用车驾驶室隔振分析的工程需要。