基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法。本技術(shù)方案可以使用于壓路機(jī)等各類具有人機(jī)工程設(shè)計(jì)需要的機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本發(fā)明技術(shù)方案在建立動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過規(guī)避機(jī)架系統(tǒng)因非線性振動產(chǎn)生的混沌態(tài)響應(yīng)，來對待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，機(jī)械減振系統(tǒng)剛度系數(shù)、阻尼系數(shù)等方面進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步從人機(jī)工程中駕駛員的駕駛舒適性角度出發(fā)，在機(jī)械設(shè)備整機(jī)滿足動靜載荷情況下避開系統(tǒng)的非線性混沌振動現(xiàn)象，即提高駕駛舒適性又延長了機(jī)械設(shè)備振動結(jié)構(gòu)件的使用壽命。
【專利說明】基于混巧識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工程機(jī)械領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于混濁識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，通常為對機(jī)械設(shè)備各部件的靜態(tài)設(shè)計(jì)。即使有動態(tài)設(shè)計(jì)， 也是較為簡單的動態(tài)設(shè)計(jì)。前述現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的機(jī)械結(jié)構(gòu)，特別是設(shè)及人機(jī)交互的機(jī)械結(jié)構(gòu) 的靜態(tài)或者簡單動態(tài)設(shè)計(jì)方法至少存在W下缺陷：
[0003] (1)靜態(tài)設(shè)計(jì)只考慮靜力學(xué)分析，過于簡單，不能適合振動利用工程、工程機(jī)械振 動等領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004] (2)簡單的動態(tài)設(shè)計(jì)只考慮機(jī)構(gòu)或環(huán)境的振動對機(jī)械（機(jī)器）本身結(jié)構(gòu)損害的影 響，很少考慮到機(jī)械振動對駕駛操作者身屯、健康的影響，例如振動產(chǎn)生的巨大沖擊對操作 者屯、臟和骨骼的影響，W及非線性振動產(chǎn)生的巨大噪音對操作者聽力的影響，從而容易產(chǎn) 生嚴(yán)重的職業(yè)病，且容易造成駕駛操作者屯、理煩躁。特別是在非線性振動的狀態(tài)下，各種不 規(guī)則振動對駕駛操作人員可能產(chǎn)生的影響，幾乎被忽略，尤其是非線性振動引起的混濁態(tài) 響應(yīng)對人體的健康影響基本被忽視。
[0005] 因此在保證機(jī)械設(shè)備構(gòu)件符合動靜載荷作用下機(jī)械設(shè)計(jì)安全的情況下，應(yīng)當(dāng)重視 混濁振動響應(yīng)對駕駛操作者身屯、健康的影響，并予W合理的控制避免。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決【背景技術(shù)】中存在的現(xiàn)有人機(jī)工程設(shè)計(jì)中通常只考慮靜態(tài)設(shè)計(jì)，或者雖偶有 對動態(tài)設(shè)計(jì)考慮，但是卻忽略對操作者身屯、健康的考慮，特別是因非線性振動引起的混濁 態(tài)響應(yīng)對人體的健康影響被長期忽略的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種基于混濁識別的人機(jī) 工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法。
[0007] 本發(fā)明所述基于混濁識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，主要包括W下步驟：
[000引 A、根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征，建立振動系統(tǒng)動力學(xué)模型；
[0009] B、根據(jù)步驟A所述振動系統(tǒng)動力學(xué)模型建立動力學(xué)方程；
[0010] C、根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中可能面對的振動源情況，查閱技術(shù)手冊，確定 步驟B對應(yīng)動力學(xué)方程中除待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量之 外的其它參數(shù)；
[0011] D、根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量，求解所 述動力學(xué)方程，得出待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量比對應(yīng)的待 設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖，根據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分 叉圖中混濁值大小，得出使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備 振動部件質(zhì)量比的最佳取值范圍；為便于理解及表述簡便， 申請人:在此對本申請文件中記 載的混濁值進(jìn)行W下說明：根據(jù)非線性振動特性分析原理，該里定義分叉圖橫坐標(biāo)為某定 值時對應(yīng)的一列數(shù)據(jù)點(diǎn)跨度，即該列數(shù)據(jù)點(diǎn)中最大縱坐標(biāo)與最小縱坐標(biāo)之差絕對值，為混 濁值，若無特別說明，本申請文件全文中的混濁值，具有此同一含義。
[0012] E、根據(jù)步驟D中待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量比的 最佳取值范圍，從而確定待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量。
[0013] 本發(fā)明前述技術(shù)方案，W現(xiàn)有技術(shù)手冊中規(guī)定的各項(xiàng)參數(shù)為出發(fā)點(diǎn)，通過機(jī)械設(shè) 計(jì)的實(shí)際需要，確定振動部件的質(zhì)量，根據(jù)振動部件的質(zhì)量，通過動力學(xué)方程，在最大限度 消除非線性振動混濁態(tài)響應(yīng)的技術(shù)手段下，動態(tài)地設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
[0014] 在人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)過程中，機(jī)架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量對非線性振動的產(chǎn)生有著至關(guān)重要 的影響，通過對振動部件與機(jī)架之間質(zhì)量關(guān)系進(jìn)行消除振動混濁態(tài)影響的操作步驟，可W 在最大程度上減小非線性振動混動態(tài)響應(yīng)對駕駛操作者身屯、健康的影響。
[0015] 在機(jī)械設(shè)備的人機(jī)工程設(shè)計(jì)過程中，減振設(shè)備本身對非線性振動的大小也有著不 可忽略的影響，因此作為優(yōu)選方式，本發(fā)明在設(shè)定機(jī)架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對影響振動大 小的減振系統(tǒng)的一些參數(shù)也通過最大限度消除混濁響應(yīng)的方法，進(jìn)行動態(tài)設(shè)計(jì)。
[0016] 優(yōu)選地，在前述步驟A-E的基礎(chǔ)上還可包括W下步驟：
[0017] F、在步驟E中確定的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程， 得到待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動頻率對應(yīng)的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識 別分叉圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖中混濁值大小，得出使所述混濁值最 小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動頻率；
[001引 G、在步驟F的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動頻率與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備 機(jī)架質(zhì)量和待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)的物理關(guān)系，確定使所述混濁值最小的 待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)。
[0019] 更優(yōu)選地，在前述步驟A-G的基礎(chǔ)上還可包括W下步驟：
[0020] H、根據(jù)步驟E和G中確定的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振 系統(tǒng)剛度系數(shù)的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得到待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻巧比對應(yīng) 的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別 分叉圖中混濁值大小，得出使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻巧比；
[0021] I、在步驟H的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻巧比與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī) 架質(zhì)量、待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備減振系統(tǒng)剛度系數(shù)及待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)阻巧系數(shù)的物 理關(guān)系，確定使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)阻巧系數(shù)。
[0022] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述技術(shù)方案中步驟A中振動系統(tǒng)動力學(xué)模型為二自由度或=自 由度動力學(xué)方程。
[0023] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述技術(shù)方案中步驟D、F、H中獲得所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識 別分叉圖采用的方法為周期取點(diǎn)分叉圖作法。
[0024] 作為本發(fā)明所述技術(shù)方案的一種具體應(yīng)用，本發(fā)明還提供了一種基于混濁識別的 壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，該方法主要包括W下步驟：
[0025] A、根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，建立振動系統(tǒng)動力學(xué)模型；
[0026] B、根據(jù)步驟A所述振動系統(tǒng)動力學(xué)模型建立動力學(xué)方程；
[0027] C、根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)應(yīng)用過程中可能面對的振動源情況，查閱技術(shù)手冊，確定步 驟B中動力學(xué)方程中除待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量之外的其它 參數(shù)；
[002引 D、根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量，求解所述動 力學(xué)方程，得出待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量比對應(yīng)的待設(shè)計(jì)壓路 機(jī)機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖，根據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖中混濁 值大小，得出使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量比 最佳取值范圍；
[0029] E、根據(jù)步驟D中待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量比最佳取 值范圍，確定待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量。
[0030] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述基于混濁識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，前 述步驟A-E的基礎(chǔ)上還包括W下步驟：
[0031] F、在步驟E中確定的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得 到待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架固有振動頻率對應(yīng)的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉 圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖中混濁值大小，得出使所述混濁值最小的待 設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架固有振動頻率；
[0032] G、在步驟F的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架固有振動頻與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì) 量和待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)的物理關(guān)系，確定使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)壓 路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)。
[0033] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述基于混濁識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，前述步驟A-G 的基礎(chǔ)上還包括W下步驟：
[0034] H、根據(jù)步驟E和G確定待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)壓路機(jī)減振系統(tǒng)剛度系數(shù) 的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得到待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振阻巧比對應(yīng)的待設(shè)計(jì)壓路機(jī) 機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖中混濁值大 小，得出使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振阻巧比；
[0035] I、在步驟H的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振阻巧比與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì) 量、待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)及待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)阻巧系數(shù)的物理關(guān) 系，確定使所述混濁值最小的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)阻巧系數(shù)。
[0036] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述的基于混濁識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，所述步驟A 中振動系統(tǒng)動力學(xué)模型為二自由度或S自由度動力學(xué)方程。
[0037] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述的基于混濁識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，步驟D、F、H 中獲得所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖采用的方法為周期取點(diǎn)分叉圖作法。
[003引通過本發(fā)明所述的基于混濁識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，至少可W實(shí)現(xiàn)，但是 不限于W下優(yōu)點(diǎn)：
[0039] (1)通過本發(fā)明所述機(jī)械結(jié)構(gòu)的動態(tài)設(shè)計(jì)方法，可W最大限度的消除因設(shè)備機(jī)械 振動產(chǎn)生的非線性振動混濁態(tài)響應(yīng)；
[0040] (2)通過消除非線性振動混濁態(tài)響應(yīng)影響，最大限度減少振動對駕駛操作者的人 身傷害；
[0041] (3)通過消除非線性振動混濁態(tài)響應(yīng)影響，最大限度減少不規(guī)則振動產(chǎn)生的噪音， 減少對駕駛操作者的屯、理疲急影響。
[0042] W上基于振動系統(tǒng)混濁識別的動態(tài)設(shè)計(jì)方法在原有靜態(tài)設(shè)計(jì)和簡單的動態(tài)設(shè)計(jì) 方法基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從人機(jī)工程駕駛員的身屯、健康w及駕駛舒適性角度出發(fā)，在滿足機(jī)械 設(shè)備設(shè)計(jì)動靜載荷要求的情況下避開機(jī)械設(shè)備的非線性混濁振動現(xiàn)象，既提高駕駛舒適性 又延長了機(jī)械設(shè)備振動結(jié)構(gòu)件的使用壽命。本發(fā)明所述技術(shù)方案既可W用來指導(dǎo)振動壓路 機(jī)廠家的新產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)，也可W對現(xiàn)有壓路機(jī)產(chǎn)品的質(zhì)量評估并提出改進(jìn)的措施； 還可W用于其它具有人機(jī)工程設(shè)計(jì)需要的機(jī)械設(shè)備，來減小非線性振動對機(jī)械結(jié)構(gòu)本身的 損害及對駕駛操作者身屯、健康的影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0043] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)二自由度動力學(xué)模型圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)中待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待 設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量比對應(yīng)的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉 圖；
[0045] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)中待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動 頻率對應(yīng)的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖
[0046] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)中待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻巧 比對應(yīng)的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混濁識別分叉圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047] 為便于對本發(fā)明技術(shù)方案的理解，下面結(jié)合W下實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的 描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，任何未脫離本發(fā)明基本構(gòu)思的等同實(shí)施方式，均屬于 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0048] 在此，W壓路機(jī)的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)為例，對本發(fā)明所述基于混濁識別的人機(jī)工 程動態(tài)設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行具體說明。
[0049] 根據(jù)壓路機(jī)結(jié)構(gòu)原理，建立動力學(xué)模型。
[0化0] 圖1是壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)二自由度動力學(xué)模型圖。
[0051] 振動壓路機(jī)可W簡化為圖1所示的二自由度動力學(xué)模型，其中mi、m2為機(jī)架和振動 輪的質(zhì)量，ki、Ci為機(jī)架減振系統(tǒng)的剛度系數(shù)和阻巧系數(shù)，k,、C2為壓實(shí)材料的剛度系數(shù)和阻 巧系數(shù)，F(xiàn)。為振動激振力，由式Fe=F sin (?t)確定，其中F激振力幅值，《為振動角頻 率。
[0化2] 建立動力學(xué)方程如下：
[0化3]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，該方法主要包括以下步 驟： A、 根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征，建立振動系統(tǒng)動力學(xué)模型； B、 根據(jù)步驟A所述振動系統(tǒng)動力學(xué)模型建立動力學(xué)方程； C、 根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用過程中可能面對的振動源情況，查閱技術(shù)手冊，確定步驟 B對應(yīng)動力學(xué)方程中除待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量之外的其 它參數(shù)； D、 根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量，求解所述動 力學(xué)方程，得出待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量比對應(yīng)的待設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖，根據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖 中混沌值大小，得出使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動 部件質(zhì)量比的最佳取值范圍； E、 根據(jù)步驟D中待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備振動部件質(zhì)量比的最佳 取值范圍，從而確定待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，在權(quán)利 要求1中各步驟的基礎(chǔ)上還包括以下步驟： F、 在步驟E中確定的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得到 待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動頻率對應(yīng)的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分 叉圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖中混沌值大小，得出使所述混沌值最小的 待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動頻率； G、 在步驟F的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架固有振動頻率與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架 質(zhì)量和待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)的物理關(guān)系，確定使所述混沌值最小的待設(shè) 計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，在權(quán)利 要求2中各步驟的基礎(chǔ)上還包括以下步驟： H、 根據(jù)步驟E和G中確定的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng) 剛度系數(shù)的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得到待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻尼比對應(yīng)的待 設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉 圖中混沌值大小，得出使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻尼比； I、 在步驟H的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振阻尼比與待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架質(zhì) 量、待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)及待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)阻尼系數(shù)的物 理關(guān)系，確定使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備機(jī)架減振系統(tǒng)阻尼系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，所 述步驟A中振動系統(tǒng)動力學(xué)模型為二自由度或三自由度動力學(xué)方程。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的基于混沌識別的人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，步 驟D、F、H中獲得所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖采用的方法為周期取點(diǎn)分叉圖作 法。
6. -種基于混沌識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為，該方法主要包括以 下步驟： A、 根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)的結(jié)構(gòu)特征，建立振動系統(tǒng)動力學(xué)模型； B、 根據(jù)步驟A所述振動系統(tǒng)動力學(xué)模型建立動力學(xué)方程； C、 根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)應(yīng)用過程中可能面對的振動源情況，查閱技術(shù)手冊，確定步驟 B中動力學(xué)方程中除待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量之外的其它參 數(shù)； D、 根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，確定待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量，求解所述動力學(xué) 方程，得出待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量比對應(yīng)的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī) 架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖，根據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖中混沌值大 小，得出使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量比最佳 取值范圍； E、 根據(jù)步驟D中待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)振動部件質(zhì)量比最佳取值范 圍，確定待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于混沌識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為， 在權(quán)利要求6中各步驟的基礎(chǔ)上還包括以下步驟： F、 在步驟E中確定的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量的基礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得到待 設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架固有振動頻率對應(yīng)的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖，據(jù) 所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖中混沌值大小，得出使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)壓 路機(jī)機(jī)架固有振動頻率； G、 在步驟F的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架固有振動頻率與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量 和待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)的物理關(guān)系，確定使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)壓路 機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于混沌識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特征為， 在權(quán)利要求7中各步驟的基礎(chǔ)上還包括以下步驟： H、 根據(jù)步驟E和G確定待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量及待設(shè)計(jì)壓路機(jī)減振系統(tǒng)剛度系數(shù)的基 礎(chǔ)上，求解所述動力學(xué)方程，得到待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振阻尼比對應(yīng)的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架 振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖，據(jù)所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖中混沌值大小， 得出使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振阻尼比； I、 在步驟H的基礎(chǔ)上，根據(jù)待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振阻尼比與待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架質(zhì)量、 待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)剛度系數(shù)及待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)阻尼系數(shù)的物理關(guān)系， 確定使所述混沌值最小的待設(shè)計(jì)壓路機(jī)機(jī)架減振系統(tǒng)阻尼系數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的基于混沌識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特 征為，所述步驟A中振動系統(tǒng)動力學(xué)模型為二自由度或三自由度動力學(xué)方程。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的基于混沌識別的壓路機(jī)人機(jī)工程動態(tài)設(shè)計(jì)方法，其特 征為，步驟D、F、H中獲得所述機(jī)架振動速度響應(yīng)混沌識別分叉圖采用的方法為周期取點(diǎn)分 叉圖作法。
【文檔編號】G05B13/04GK104503240SQ201410809185
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】沈培輝 申請人:福建船政交通職業(yè)學(xué)院