摩托車(chē)手把減振器
Alesandro Fasana•Ermanno Giorcelli
收稿：2008-07-14/接收：2009-05-25/出版：2009-07-01
摘要：本文主要介紹了使用減震器來(lái)衰減車(chē)把振動(dòng)，從而提高車(chē)把舒適性的策略。首先簡(jiǎn)略的提到了動(dòng)態(tài)減振器的概念，將頻率響應(yīng)函數(shù)描述為振幅變化的百分比，接著根據(jù)選擇的減振器和取得的減振效果來(lái)決定調(diào)節(jié)的策略。另外本文還提出了一個(gè)特殊的設(shè)計(jì)方案，這種方案的優(yōu)勢(shì)在于可以有效地利用彈性材料在切應(yīng)變時(shí)的阻尼。結(jié)果表明這種減振器的優(yōu)勢(shì)不僅在摩托車(chē)的模態(tài)分析時(shí)有所表現(xiàn)，而且在使用電子振動(dòng)器測(cè)試車(chē)把時(shí)也體現(xiàn)明顯。
關(guān)鍵字：減振器•摩托車(chē)車(chē)把•模態(tài)分析•舒適性
1 引言
摩托車(chē)的振動(dòng)問(wèn)題已經(jīng)是一個(gè)老生常談的話題了，通過(guò)前人的研究我們已經(jīng)清楚地了解到許多參數(shù)變量影響著人們對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)。在人體手臂系統(tǒng)中，振動(dòng)會(huì)引起肌腱、骨頭和關(guān)節(jié)的變化，并且會(huì)引起系統(tǒng)緊張甚至?xí)?dǎo)致手臂振動(dòng)綜合癥（HAVS）。為反應(yīng)振動(dòng)對(duì)個(gè)體的影響程度，我們量化了許多振動(dòng)參數(shù)，并且制定了大量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，比如：EN ISO 5349-1和EN ISO 5349-2，這些標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量和評(píng)價(jià)了人體暴露在振動(dòng)中的程度。因?yàn)檫@些標(biāo)準(zhǔn)大多建立在利用手執(zhí)傳感器測(cè)量的基礎(chǔ)上，的確能真實(shí)的反映了人體的狀態(tài)，但是并不能給出怎樣量化并提高摩托車(chē)車(chē)把的舒適性，這也就是本文討論的目標(biāo)。在參考文獻(xiàn)【1~7】中針對(duì)所要研究的頻率（大約50到300HZ）對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)做了非常明了的說(shuō)明。這些頻率不僅在手臂和手指的敏感范圍之內(nèi)，而且會(huì)因發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)及其他各種各樣的激勵(lì)所觸發(fā)。
在開(kāi)始我們的工作以前，我們首先認(rèn)真的觀察了固定在摩托車(chē)車(chē)把最邊緣的質(zhì)量塊的振動(dòng)情況。雖然固定的方式是多種多樣的，并且有時(shí)候體現(xiàn)的是固定元件橡膠單元的屬性，但是該現(xiàn)象還是反映了兩條最基礎(chǔ)的現(xiàn)象：一是當(dāng)車(chē)把承受一個(gè)固定大小的力，車(chē)把的質(zhì)量越大則加速度越小，從而舒適性越好；另外一條就是當(dāng)車(chē)把的動(dòng)態(tài)響應(yīng)被一階模態(tài)支配時(shí)，可以將這階模態(tài)的頻率移動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)或手臂明顯感覺(jué)到的頻率范圍之外。本文的目的就是針對(duì)摩托車(chē)駕駛者感覺(jué)最不舒服的頻率研究一個(gè)減振器。
2 減振器
在這一部分我們對(duì)動(dòng)力學(xué)減振器僅在線性范圍內(nèi)做了簡(jiǎn)要的描述（非線性的影響是不可忽略的），減振器的示意圖如圖一所示。