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基于舒适性指数的汽车离合器操纵舒适性研究
| 论文题名： | 基于舒适性指数的汽车离合器操纵舒适性研究 |
| 关键词： | 汽车离合器;踏板操纵力;舒适性指数;反馈优化设计 |
| 摘要： | 汽车离合器是汽车的重要操纵装置之一，其操纵舒适与否，直接影响汽车的操纵性能。关系到操纵者的工作效率、安全、舒适与健康，而目前着眼于汽车离合器操纵舒适性的度量及优化的研究较少。基于此，本文在分析操纵舒适性产生机理的基础上，提取汽车离合器操纵舒适性关键影响因子，构建舒适性指数以实现对汽车离合器操纵舒适性的有效度量，并以此为基础研究汽车离合器操纵舒适性优化方法，为汽车离合器操纵舒适性优化设计提供理论依据和技术支持。 在离合器操纵过程中，操纵力力学特征和人体生理心理特征相互关联，本文在分析汽车离合器操纵舒适性产生机理的基础上，构建操纵力力学特征和人体生理心理特征之间的映射关系，分析揭示了汽车离合器的关键力学特征参数对操纵舒适性的影响机理。并通过分析人体生理心理特征参数，确定以局部肌肉疲劳、体压分布、关节受力等作为人体关键生物力学特征，据此探讨了其对操纵舒适性的影响机理。通过上述研究和分析，为后续操纵舒适性度量指标的定量描述提供理论依据。 以汽车离合器的操纵舒适性度量为研究目标，分别基于汽车离合器力学特征和人体生物力学特征构建汽车离合器操纵舒适性指数。在分析汽车离合器踏板力和踏板行程对操纵舒适性影响规律的基础上，采用主成分分析法和价值函数理论构建汽车离合器操纵舒适性指数。该指数以操纵过程中操纵力的大小和行程为参数定量描述操纵舒适性，可用于度量离合踩踏过程中的操纵舒适性。根据操纵力力学特征和人体生理心理特征之间的映射关系，利用离合踩踏过程操纵力和行程等力学特征参数，反演研究分析其对人体作业姿势与关节受力产生的影响，进而依据人体关键生物力学特征构建操纵舒适性指数。由以上两种舒适性指数构成操纵舒适性无量纲度量指标体系，可以实现对汽车离合器操纵舒适性的量化描述。 为获取构建汽车离合器操纵舒适性指标体系所需的各种离合器力学特征参数和人体生物力学特征参数，本文通过搭建汽车离合器操纵舒适性综合试验平台，成功实现汽车离合器操纵舒适性所需相关数据的采集、分析与处理，进而实现对汽车离合器操纵舒适性的综合度量与反馈优化设计，从而验证了本文所提方法的有效性和正确性。 以某车型离合器为试验对象，利用本课题组自主研制的汽车操纵舒适性综合试验平台，结合前文所述的汽车离合器操纵舒适性度量方法，试验获得该离合器的操纵过程舒适性指数，分析离合器操纵过程中导致操纵者不舒适的环节及其影响因素，从而对离合器操纵机构进行反馈设计，最终给出基于操纵舒适性指数的优化设计方案。 |
| 作者： | 扈静 |
| 专业： | 工业工程 |
| 导师： | 刘明周 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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