农林车辆安全驾驶室碰撞的数值模拟

农林用车辆安全驾驶室碰撞系统具有几何非线性和材料非线性等多重非线性特点,应用大变形弹塑性理论,建立驾驶安全系统数学模型,对安全驾驶室强度特性进行分析,预估车辆翻车时驾驶室结构件的力—变形,预测变形侵入驾驶员容身空间的安全性,并进行变形的屈服评判,实现车辆安全驾驶室结构碰撞的数值模拟。文中以某农林车辆安全驾驶室碰撞的数值模拟为例,理论计算和试验结果吻合,方法切实可行,为车辆驾驶室安全设计提供依据。     

拖拉机安全驾驶室强度非线性有限元分析

为了避免由于拖拉机翻车事故引起的人员伤亡,提高拖拉机工作时的安全性,设计安全可靠的大中马力拖拉机驾驶室,并且使之能通过OECD标准,以某型号拖拉机驾驶室为研究对象,建立了该安全驾驶室的精确三维模型,并采用非线性有限元方法,按照OECD标准规定的要求,对模型进行了加载分析。驾驶室被简化成梁和板单元,采用弹簧单元模拟驾驶室与机身前支架之间的橡胶减震垫。计算结果表明：拖拉机驾驶室在按照试验要求模拟加载完成后,驾驶室变形吸收能量达到OECD标准规定的要求时,驾驶室部分粱和底板的应力已经达到屈服应力,进入了塑性变形,但变形后的驾驶室没有侵入安全容身区。后推、后压、侧推、前压和前推试验中驾驶室的最大变形分别为111、4、168、19和 47 mm,变形最大发生在力的作用位置处。该方法为设计能通过OECD标准试验的拖拉机安全驾驶室提供了一定的参考依据。     

柴油汽车驾驶室的减振动态设计

运用试验模态分析方法对柴油汽车驾驶室进行了参数识别，结果发现该驾驶室的第１０阶固有频率与发动机二阶惯性力频率相近，从而引起驾驶室较大的振动。为使驾驶室第１０阶固有频率避开发动机二阶惯性力，对驾驶室进行了动态修改设计，结果表明振动明显下降     

农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价

以拖拉机和联合收割机等典型农业装备驾驶室为研究对象,建立了基于元件类型、元件、元件特征参数的“顶层、中间层、底层”三层驾驶室人机界面评价指标体系;利用OpenGL参数化模型设计方法和虚拟现实交互技术,研究了驾驶室分层次模糊综合评判的客观评价方法与基于虚拟漫游交互的主观评价方法;基于VS.NET 开发系统和Multigen Vega Prime仿真平台,开发了农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价系统。对某国产拖拉机的应用结果表明,基于所开发系统的客观评价和虚拟试验评价结果基本一致,可作为一种设计和评价农业装备驾驶室的重要手段。     

工程机械驾驶室舒适性设计中的低频隔振优化

为提高工程机械乘坐舒适性,针对驾驶室低频晃动问题,同时考虑隔振器垂直和水平刚度,对6自由度驾驶室隔振系统进行优化设计。提出采用激励频率为人体敏感的1～80Hz的1/3倍频程中心频率计算驾驶室质心总加权加速度均方根值的方法,以此为优化目标、隔振器刚度为设计变量建立低频隔振优化模型。以装载机驾驶室隔振系统为优化算例,建立有限元模型,结果显示优化后座椅中心处垂直方向响应振幅明显减小,驾驶室垂直和俯仰模态得到解耦;实际测试结果显示驾驶室3个方向隔振均有所改善,表明优化模型的合理性。     

车辆驾驶室类板件组合结构的振动功率流分析

拖拉机和农用车驾驶室多为板件组合结构。为研究其振动能量及固体声的传递,把一拖拉机驾驶室简化为一个板件组合结构。根据振动统计能量分析(SEA)的基本理论,推导了振动功率流的计算公式,分析了该模型的振动功率流特点,并计并了板件振动向室内辐射的噪声,与实测结果吻合较好。对驾驶室类结构的减振降噪具有指导作用,对固体传声的定量分析和噪声预估具有重要意义。     

拖拉机驾驶室内饰吸声对噪声的影响

拖拉机驾驶室内噪声主要由直达声和混响声迭加而成，其中混响声占有重要地位，而混响声的大小和驾驶室的内饰密切相关。该文从理论上对驾驶室采用多种吸声材料内饰吸声处理后的噪声级进行了分析计算，并与试验结果进行了比较，两种结果基本吻合。对拖拉机驾驶室采用内饰吸声后，可使室内耳旁噪声降低２．３～３．１ｄＢ（Ａ）。     

隔振器在拖拉机驾驶室降噪中的应用

在对拖拉机驾驶室振动、噪声及对穿联结式隔振装置的性能进行试验分析的基础上,对原拖拉机驾驶室隔振装置进行了改进设计,取得驾驶室内耳旁噪声下降12dB(L)和3.3dB(A)的良好效果。     

基于Pro/E Manikin的拖拉机驾驶室人机工程评价方法

人机工程学设计是拖拉机驾驶室设计中非常重要的部分.该文以确定的H点为参考,运用人机工程学设计原则,对拖拉机驾驶室的驾驶员座椅和各操纵装置进行了布局和设计,并建立了驾驶室的 Pro/E 三维模型,运用Pro/E Manikin模块对驾驶员的坐姿舒适性、驾驶员视野性能、驾驶员的操作空间3个方面进行仿真和评价.结果表明,原设计方案中无法同时满足对各操纵装置的舒适性.对驾驶室优化布局和设计,首先,H点位置在X方向的坐标位置为550和581 mm时,分别调用第5百分位和第95百分位的中国男性人体模型进行分析,各操纵装置在操纵舒适性的RULA分析分数为1时,方向盘、变速杆、侧控台和前控台距踵点水平距离范围分别为290~352、366~437、375~420和128~213 mm.其次,通过Pro/E Manikin中到达包络的阴影区域检查操作空间是否符合要求.最后,在进行驾驶室设计过程中,将消音器和空气滤清器的位置设计在前立柱对驾驶员形成的盲区范围内,将水平面前方2个不可避免的盲区(12.81°和14.36°)叠加,最大程度的减小了驾驶员的盲区.优化设计后的驾驶舒适性、视野性能及易操作性在一定程度上都得到了改善.该方法为拖拉机驾驶室人机工程学设计提供了一定的参考.     

拖拉机驾驶室模型的声学灵敏度分析

车身的声学灵敏度是指施加于车身的单位力在车内产生的声压,是衡量车辆NVH特性的一种很有效的指标。该文以一拖拉机驾驶室模型为研究对象,建立了其声振耦合的有限元分析模型,计算了该驾驶室模型的声学模态和声振耦合模态。并根据声振耦合特性和声学灵敏度分析方法,计算分析了在悬架接触点处施加振动激励引起的驾驶员耳旁的噪声灵敏度。     

拖拉机驾驶室内吸声降噪的试验研究

试验表明,简易式驾驶室内噪声较高的主要原因之一是内部混响比较严重。该文在对国产某50型轮式拖拉机驾驶室内的混响特性及其内部噪声进行试验分析的基础上,对驾驶室内吸声材料的选择、使用及吸声性能进行了分析,对吸声降噪进行了设计计算和试验研究     

Assessing farm tractor incidents and awareness levels of operators for tractor safety issues in the Hatay province of Turkey

Studies and statistical data on safety issues related to farm tractors and machinery are very limited in developing countries, including Turkey. This study was carried out to investigate tractor-related incidents in the Hatay province, located in the mid-south of Turkey. A questionnaire was conducted with 107 tractor operators using face-to-face interviews. Data were evaluated according to the incident type, machinery involved, and mechanism of injury or fatality. A total of 101 incidents were reported by 77 of the 107 respondents. Most of the incidents were due to tractor rollovers (65.4%), 14.8% of the incidents were due to entanglement of body parts in moving machinery, and 12.9% involved crashing into other vehicles or obstacles. The leading cause of the incidents was personal mistakes (60.4%). Fatalities resulted from 25.7% of the incidents, while 45.5% of the incidents caused non-fatal injuries. Only 5.6% of the tractors had a ROPS-enclosed cab. The percentage of ROPS-equipped tractors was 19.6%, while 41.3% of the tractors had a shade cover and 33.6% had no protective structure. Only one of the respondents used a seatbelt, although 44.9% of them stated that seatbelts should be used. It was also found that only 13.5% of the operators had training in work safety, while 95.1% stated that incidents might be reduced if people were trained. Development of appropriate policies and training programs are needed for safer operation of agricultural machinery to reduce injuries and fatalities due to farm accidents.     

基于虚拟仪器技术的声强法识别拖拉机噪声源

识别拖拉机主要噪声源是解决拖拉机噪声问题的首要条件，利用声强法能有效地识别拖拉机主要噪声源。基于虚拟仪器LabVIEW，建立了一套神牛SN250拖拉机噪声信号测试系统，可对拖拉机噪声信号进行测定，并利用声强方法进行噪声频谱分析和声源识别，以分析拖拉机的主要噪声来源。结果表明：所建立的测试系统可满足工程精度要求，能有效识别拖拉机主要噪声来源；排气噪声、发动机散热风扇噪声及发动机机罩振动噪声为拖拉机主要噪声源，声强级分别为106dB、104dB、104dB；排气噪声是驾驶室内主要噪声来源。因此，解决该拖拉机噪声问题须首先降低排气噪声、发动机散热风扇噪声和发动机机罩振动噪声。     

Operator assessment of tractor roll angle with and without a tractor stability visual feedback device

According to a 2004 National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) report, approximately 250 to 350 fatalities occur each year due to incidents involving production agriculture workers and tractors. Tractor overturns account for about 150 to 200 of these deaths. The goals of this project were to study operators' understanding of tractor roll angles and test a device to effectively deliver stability information to the tractor operator. This project required the design and construction of a full-scale tractor cab roll simulator that was used to identify lateral roll angles at which volunteer participants felt uncomfortable, as well as lateral roll angles at which they would no longer operate a tractor. In addition, the participants performed a series of tasks to test the functionality of a visual slope indicator that was designed to help them estimate slope angles. The project tested 231 tractor operators' perceptions of safe operation on side slopes and 128 participants' interactions with the visual slope indicator. Testing showed that the visual slope indicator was able to influence the angle estimations of the novice tractor operator population and helped the entire population of participants more accurately rank the simulator scenarios.     

J-50A集材拖拉机降噪研究

为使J—50A集材拖拉机驾驶员耳旁噪声由100dB(A)左右降到目前国际最低标准90dB(A)以下,运用现代声源测试、分析技术,查明影响耳旁噪声的主噪声源是发动机进气与表面辐射噪声。经采取从架驶室内移出发动机空滤器、在发动机左侧软帘上附加阻尼隔声塑料软板、在驾驶室地板上加垫橡胶板等简易且极少增加成本的综合降噪措施,获得了耳旁噪声降至88～91dB(A)的良好效果。