مدلسازی، طراحی و تحلیل تعلیق صندلی مبتنی بر ساختار سختی منفی به منظور بهبود محیط ارتعاشی خلبان هلیکوپتر

ارتعاشات انتقالی به سرنشین هلیکوپتر سرمنشاء بسیاری از مشکلات سلامتی می باشد. در این مقاله به منظور بهبود محیط ارتعاشی برای خلبان، یک مکانیزم تعلیق با ساختار سختی منفی پیشنهاد شده است. ساختار سختی منفی در ترکیب با ساختارهای سختی مثبت می تواند سختی دینامیکی کل سیستم و در نتیجه انتقال پذیری ارتعاش را کاهش دهد. ویژگی اصلی تعلیق پیشنهادی کاهش ارتعاشات انتقالی به سرنشین در کنار حفظ قابلیت باربرداری آن می باشد. در اینجا پس از ارایه یک مدل یکپارچه از سیستم تعلیق صندلی- سرنشین، روند طراحی پارامترهای سیستم تعلیق به منظور کاهش ارتعاشات انتقالی به سرنشین ارایه می شود. به منظور بررسی عملکرد سیستم تعلیق در حالت واقعی و نزدیک کردن نتایج به واقعیت، شبیه سازی ها بر اساس سیگنال واقعی اندازه گیری شده کف کابین هلیکوپتر بل-412 انجام شد. سپس با استفاده از استاندارد ایزو-2631 و معیارهای مرسوم، میزان ارتعاش صندلی و اجزای مختلف بدن خلبان ارزیابی گردید. نتایج نشان از عملکرد مناسب تعلیق طراحی شده است بطوریکه دامنه موثر و مقدار دوز ارتعاش ارتعاش عمودی در اجزای مختلف بدن سرنشین نشانگر کاهش متوسط حدود 40% دامنه ارتعاش می باشد. همچنین درجه ناراحتی از محدوده " ناراحت کننده" به "مقدار کمی ناراحتی" ارتقا یافت. نتایج همچنین نشان داد که طیف فرکانسی ارتعاش کف کابین به طیف فرکانسی روی صندلی و سر خلبان نزدیک بوده و عملا مدولاسیون فرکانسی در طی مسیر ارتعاش از کف تا صندلی و سپس سر سرنشین اتفاق نمی افتد.