商用车辆行驶过程中,驾驶员需承受由座椅直接传递的低频高强度振动,长期在此环境下工作会对身体健康造成损害并影响工作效率。车辆座椅作为振动传递的最后一个环节,其减振能力的高低直接决定了作用于人体的振动大小。座椅通过连接部件与车身相连,相对独立的构造使其修改起来简单易行,且不影响整车的其他性能。带附加气室空气弹簧座椅作为一种半主动座椅,兼具主动座椅和被动座椅的优点,是未来商用车座椅发展的方向之一。因此,对其振动特性进行研究具有重要意义。论文将路面随机激励用于带附加气室空气弹簧座椅振动特性的研究,相比于传统座椅振动特性研究所采用的正弦激励,路面随机激励更能反映座椅的实际工况。论文基于滤波白噪声法研究路面随机激励信号,同时建立座椅动力学仿真模型,结合两者研究路面等级、车速、驾驶员质量和节流孔阻尼系数变化时座椅的振动特性。最后通过座椅台架试验,研究上述变量对座椅振动特性的影响并验证仿真结果。论文主要工作内容如下:(1)基于滤波白噪声法在Simulink软件中建立路面随机激励信号模型,生成不同等级路面和车速下的路面随机激励信号;对车辆振动模型进行理论分析,依据车轮车身两自由度模型在Simulink软件中生成不同路面随机激励信号下的座椅底板位移随机激励信号。(2)对带附加气室空气弹簧座椅进行受力分析并建立其力学模型,根据力学模型构建其平衡方程并求解,得到表征座椅振动特性的固有频率、阻尼比、等效垂向刚度和等效阻尼系数等参数的表达式。由其参数表达式可知,座椅的振动特性除了与座椅的结构和几何参数有关外,还取决于空气弹簧的刚度特性、节流孔阻尼系数、驾驶员质量等参数。(3)在理论分析的基础上,基于座椅力学模型,在动力学仿真软件Adams中建立座椅的动力学仿真模型。基于仿真模型,研究了路面随机激励、驾驶员质量、节流孔阻尼系数等对空气弹簧座椅振动特性的影响。(4)搭建座椅台架振动试验系统,通过座椅振动试验研究上述变量对座椅振动特性的影响并验证仿真结果。论文主要结论如下:(1)当路面等级、车速、驾驶员质量发生变化时,座椅的固有频率范围为2.44-3.54Hz,满足避开4-12Hz的人体敏感的频率范围和1.2-2Hz的车身固有频率范围的避频要求;在常用路面等级下,当车速变化时座椅加速度响应主要频率在3Hz以下。(2)得到了不同路面等级、不同车速、不同驾驶员质量下的节流孔阻尼系数与座椅加速度响应均方根值关系曲线,确定了各工况下的座椅节流孔最佳阻尼系数值,其取值范围为1.50Ns/mm至2.27Ns/mm;当行驶工况发生变化时,通过控制节流孔阻尼系数可以使座椅减振性能达到最佳状态。论文将路面随机激励信号应用于带附加气室空气弹簧座椅振动特性的研究中,反映了座椅在实际工况下的振动特性。同时,对于其他形式的空气弹簧座椅或主被动悬架的振动特性研究,也具有一定的参考意义。