山地自行车骑行动态性能研究论文.doc

山地自行车骑行动态性能研究论文.docCDIO项目设计(I)机械基础项目设计题目:自行车骑行动态性能研究学生姓名: 学生学号: 学部(系): 专业年级: 指导教师: 2012年10月16日摘要本文首先探讨了二维、完整约束情况下,计算多刚体系统动力学笛卡儿数学模型及算法的计算机程序实现;然后以山地自行车骑行动态性能分析为F1的,针对某型全减振山地自行车开展了相应的试验与理论分析工作,利用计算机高级程序语言及多体动力学分析软件建立了较为完整的路面一山地自行车一骑行者系统,最后利用该系统对样车的骑行动态性能给出了评价。在笛卡儿数学模型及算法的程序实现上,本文结合软件工程知识,使用统一建模语言,对笛卡儿数学模型及算法的静态结构进行了系统的分析。在此基础上,针对二维、完整约束问题设计了一类计算多刚体系统动力学分析程序的结构,并使用计算机高级程序语言初步实现了该程序的运动学分析与动力学分析功能,最后选用了两个典型算例验证了本文动力学分析程序的正确性。该部分内容在口行设计完善的可用于山地口行车骑行动态性能分析的计算多体动力学分析软件方而进行了有益的探索。在山地自行车骑行动态性能分析方面,本文以某型全减振山地自行车为例,首先依据国家相关检测标准设计并进行了该款山地自行车车架的振动试验。在此基础上,本文扩展前述的车架模型,建立了完整的路ffi-ili地自行车一骑行者系统,系统包抓使用谐波叠加法与ARMA(Auto-R平度模型;样车的多刚体动力学模型;包含力学模型与知觉模型的骑行者模型,其屮的知觉模型参考ISO2631建立,为一种人体承受全身振动下的舒适性知觉模型。最后本文对已建立的路面一山地自行车—骑行者系统进行了动力学分析,利用骑行者知觉模型对样车骑行动态性能进行了评价并给出结果。评价结果认为该款山地自行车骑行动态性能欠佳,设计有待改进。研究建立的路面一山地口行车一骑行者系统为今后山地口行车进一步的力学分析提供了动力学模型基础,为山地行车的计算辅助设计工作提供了一类具有可操作性的设计结果评价标准。关键词:计算多体动力学,笛卡尔数学模型计算法,路面一山地自行车一骑行者系统,骑行动态性能II。目录摘要 1第一章绪论 5第二章山地自行车车架振动试验及仿真试验 9第三章 路一山一人系统的建立及其系统力学分析 17第四章结论 18参考文献 ,机动车尾气的大量排放使得环境污染日益加剧,国际原油价格的i路飕升更导致了燃油价格的飞涨,整个社会而临重重矛盾。推广使用行车作为代步工具不失为缓解上述矛盾的一种方法;同时,经济的发展使得城乡居民对于牛活品质有了更高的追求,既可强健体魄又能愉悦身心的自行车运动方兴未艾。从世界范围来看,各主要发达国家几乎无一-例外的采取了鼓励自行车行业发展的政策,且政策卓有成效:如丹麦哥本哈根市2000-2003年预算屮写明:“制定全而改善自行车使用条件的行动计划,包括自行车道路网的扩展方案,提高通行能力、提高安全性和舒适性的方案,以及必要的设施维护。”;[fg-1997年针对荷兰的一项统计结果更表明,当地人们从事口常活动选择交通工具时,选择自行车的比率已占到28%,已经接近了选择自驾车的比率(30%)。综上所述,世界范围内自行车行业前景看好。为了增强我国大陆地区自行车企业新产品的自主研发能力,本文选择山地H行车作为研究对彖。具体血言,本文的研究重点是:全减振山地IH行车的骑行动态性能。选择这样的研究内容是基于以下方面的考虑:首先山地自行车的出口在数量与金额上均占我国自行车出口总量的最大份额,研究成果一旦获得应用,经济效益十分可观;其二山地自行车骑行路况恶劣,各种性能指标要求较高,其动态骑行性能更是整个山地自行车性能的关键;其三全减振山地IH行车是近年来出现的新型山地自行车,其悬挂系统技术含量高,获得的成果科技附加值多,且全减振山地自行车与有良好发展势头的电动自行车这两者悬挂系统间可供相互借鉴之处颇多。,1991年唐山工程技术学院的王子良、黄永强根据随机振动理论建立了自行车骑行系统动力学模型,按ISO2631推荐评价方法对该模型进行分析计算;1994年郑州七一三所的丁思