基于数值模拟的农用拖拉机舒适度研究

摘要

设计了一种农用拖拉机多悬架系统的动力学模型,利用数值模拟探究车轮与土壤作用、悬架系统阻尼参数等因素对拖拉机舒适度的影响.在前悬架锁死和解锁情况下,通过数值仿真和试验测定模型中驾驶座椅的加速度幅频响应函数.建立车轮与土壤作用有限元模型,探究不同胎面形状和凸耳数量分布与不同硬度的土壤作用时,土壤变形量和驾驶座椅加速度情况,研究前悬架、驾驶舱、座椅悬架系统的阻尼参数与座椅加速度的非线性关系.结果表明,拖拉机动力学仿真结果与试验测定结果相吻合;车轮胎面面积大、凸耳数量多、土壤较为松软的情况下,拖拉机舒适程度高;座椅的阻尼越大,驾驶舱的阻尼越大,座椅的垂直加速度越小,拖拉机的舒适程度越高;增加前悬挂阻尼可以提高驾驶舒适度,减少前悬架操作,提高拖拉机作业效率.