六自由度人体-座椅系统振动特性分析.doc

摘要:六自由度人体-座椅系统发动态分析是以机械振动理论为基础，将人体座椅系统简化为力学模型，然后对力学模型进行处理，建立广义坐标，将力学模型转化为数学模型，用牛顿运动定律建立运动方程，用拉格朗日方程式和刚度影响系数法建立微分方程，经过线性变换与坐标耦合列出矩阵方程，并用MATLAB对矩阵方程求解。最后根据结果得出六自由度人体-座椅系统对初始激励的响应得出振动响应结果，并对最后得出结果所表现出的振动特性进行分析，得出振动传递函数。

本次设计以机械振动理论为主要理论来源，并且将理论力学，材料力学以及机械设计等理论等知识综合利用，用MATLAB辅助进行矩阵的计算，通过多自由度系统振动的微分方程得出结果，并对最后的结果进行分析。

关键词：人体座椅系统；机械振动；多自由度；MATLAB

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 选题的目的与意义-1

1.2 与人体-座椅系统相关领域的研究现状-1

1.2.1人体动力学模型的研究现状-1

1.2.2汽车座椅系统的研究现状-2

1.2.3Matlab/Simulink的发展与应用-3

1.3 课题主要内容、拟采用的研究思路及执行方案-5

1.4 预期成果-5

2 相关理论的介绍-6

2.1机械振动系统的基本理论-6

2.2 Matlab的矩阵计算-7

2.2.1矩阵的加减乘除-7

2.2.2矩阵的转置与求逆-8

3建立系统模型-10

3.1人体-座椅模型动力学模型的建立-10

3.1.1 人体动力学模型的建立-10

3.1.2 座椅系统动力学模型-11

3.1.3 人体-座椅系统动力学模型-11

3.2 人体-座椅系统数学模型的建立-12

4 计算六自由度人体-座椅系统的输出响应-14

4.1计算固有频率-14

4.2计算振型矩阵-14

4.3计算振则矩阵-16

4.4激振力对系统的响应-20

4.4.1简谐激振力对该系统的响应-20

4.4.2周期激振力对系统的响应-22

4.4.3任意激振力对该系统的影响-24

结    论-26

参 考 文 献-27

致    谢-28