第六章汽车的平顺性.ppt

第六章 汽车的平顺性 式中，ρy一为绕横轴y的回转半径；a、b为车身质量部分的质心至前、后轴的距离。 第三十一页，共六十四页。 第六章 汽车的平顺性 由此得出三个集中质量分别为： 称为悬挂质量分配系数 当ε=1时，联系质量m2c=0。 根据统计，大部分汽车的ε=0.8-1.2，接近1。在ε=1的情况下，前、后轴上方车身部分的集中质量m2f、m2r的垂直方向运动是相互独立的 第三十二页，共六十四页。 第六章 汽车的平顺性 在ε＝1的情况下，当前轮遇到路面不平度面引起振动时，质量m2f运动．而质量m2r不运动；反之亦然。因此，在这种特殊情况下，可以分别讨论图6—12上m2f和前轮轴以及m2r和后轮轴所构成的两个双质量系统的振动。 经常称为1/4汽车模型 第三十三页，共六十四页。 双质量系统的振动 该系统除了具有前述车身部分的动态特性外，还能反映车轮部分在10-15Hz范围产生高频共振时的动态特性 它对平顺性和车轮的接 地性有较大影响，更接近汽车悬挂系统的实际情况 经常称为1/4汽车模型 第三十四页，共六十四页。 单质量系统的振动 在远离车轮部分固有频率 (10-15Hz)的较低激振频率范围(如5Hz以下)，轮胎变形很小，忽赂其弹性与车轮质量，得到分析车身垂直振动的最简单的单质量系统。 第三十五页，共六十四页。 单质量系统的振动 车身单质量系统振动的动力学方程 通解是对应齐次方程的通解与非齐次方程一个特解之和组成。 令： 齐次方程为： 或： 两个主要参数 固有频率 阻尼比 第三十六页，共六十四页。 单质量系统的振动 齐次方程的解为 为有阻尼固有频率 汽车悬架系统阻尼比的数值通常在0.25左右，属于小阻尼 第三十七页，共六十四页。 单质量系统的振动 受迫振动－频率响应特性 非齐次方程表示的是一线性系统，满载叠加原理。 取路面的某次正弦（或者余弦）谐波输入，得到的输出也是同频率的正弦（或着余弦） 第三十八页，共六十四页。 单质量系统的振动 受迫振动－频率响应特性，频响特性 频率响应特性记为 为幅频特性，其中 第三十九页，共六十四页。 单质量系统的振动 采用双对数坐标优点： 1把小数扩大，大数压缩，扩展观察范围，2有利于图形的乘除法叠加，3渐近线的斜率表示其“频率指数” 但是也会使得图形有一定“失真” 第四十页，共六十四页。 单质量系统的振动 第四十一页，共六十四页。 单质量系统的振动 第四十二页，共六十四页。 单质量系统的振动 有三点需要注意 1)低频段。在这一频段，z／q略大于1，不呈现明显的动态特性，阻尼比对这一频段的影响不大，悬架基本不起（减振）作用。 2)共振段。在这一频段，z／q出现峰值，将输入位移放大，悬架起加振作用。加大阻尼比可使共振峰明显下降。 3)高频段。在 时，z／q=1，与阻尼比无关。在 时，z／q1，悬架起减振作用。对输入位移起衰减作用，阻尼比减小对减振有利。 第四十三页，共六十四页。 单质量系统的振动 要起到减振作用，必须使悬架工作在高频段，也就是激励频率大于共振频率的1.4倍。 第四十四页，共六十四页。 单质量系统的振动 已汽车的结构参数和使用情况，如何评价汽车的平顺性？ 首先可以根据悬架刚度K、阻尼系数C、车身质量m2，求出其幅频特性|z/q| 根据道路情况，确定道路和行驶的车速u，确定路面激励的功率谱密度Gq(n)和Gq(f) 根据|z/q|、Gq(f)求出车身位移z和加速度a的功率谱密度Gz(f)和Ga(f) 第四十五页，共六十四页。 单质量系统的振动 第四十六页，共六十四页。 单质量系统的振动 经常采用路面输入的速度功率谱进行定性分析 低频 高频 第四十七页，共六十四页。 第六章 汽车的平顺性 讲述内容: §6.1 人体对振动的反应和平顺性的评价 人体对振动的反应 平顺性的评价方法 §6.2 路面不平度的统计特性 §6.3 汽车振动系统的简化和单质量系统的振动 汽车振动系统的简化 中间涉及到功率谱密度的概念，需要专门讲述 第一页，共六十四页。 第六章 汽车的平顺性 引言: 平顺性的含义: 汽车的平顺性就是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击对承员舒适性的影响在一定界限之内，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能。 平顺性主要是根据乘员的舒适性感觉来评价,但一些标准往往是采用客观评价指标。 平顺性是舒适性的主要内容 舒适性还包括：噪声、空调、 乘坐环境（空间）、驾驶操作性能 第二页，共六十四页。 第六章 汽车的平顺性 汽车的平顺性可由下图所示的“路面--汽车--人”系统的框图来分析： 第三页，共六十四页。 随机振动的基本概念 汽车车厢地