汽车理论参赛课件

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1、汽车理论参赛选手：****2第四节车身与车轮双质量系统的振动第六章汽车的平顺性返回目录3回顾：平顺性分析的思路由路面不平度系数和车速确定路面位移输入（或者速度输入）的功率谱密度由悬架系统参数求出频率响应函数H（f）x～q振动响应量的定量评价，既可以采用功率谱密度函数，也可以采用均方根。平顺性分析的振动响应量：车身加速度、悬架动挠度、车轮-地面间的动载单质量和双质量的区别，就在于系统模型不同。4当，并忽略轮胎阻尼后，汽车立体模型可简化为平面模型。车身质量有垂直、俯仰、侧倾3个自由度，4个车轮质量有4个垂直自由度，整车共7个自由度。一、汽车振动系统的简化第三节汽

2、车振动系统的简化，单质量系统的振动七自由度立体模型5四自由度平面模型四个自由度：前轮的垂直运动后轮的垂直运动车身质心的垂直运动车身绕质心的俯仰运动对于车身部分，可以把随质心的平动和绕质心的转动，简化为前轴上方车身的垂直运动和后轴上方车身的垂直运动。即，将车身部分的连续质量等效为质心处、前轴上方和后轴上方三个质点。61）总质量保持不变2）质心位置不变3）转动惯量保持不变第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动简化前后应满足以下三个条件解得令—悬挂质量分配系数。7对于大部分汽车，=0.8～1.2，即接近1。当=1时第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动即，

3、车身质心处的联系质量为零。8同时，在=1的情况下，前、后轴上方车身部分的集中质量m2f、m2r在垂直方向的运动是相互独立的。于是，双轴汽车的前轴或后轴可以简化为车身、车轮两个自由度振动系统模型。第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动9车轮部分的固有频率为10~15Hz，如果激振频率远离车轮固有频率（即5Hz以下），轮胎的动变形很小，可忽略车轮质量和轮胎的弹性，从而得到车身单质量系统模型。第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动10一、运动方程和振型分析无阻尼自由振动时如果m1不动（z1=0）如果m2不动（z2=0）ω0与ωt是双质量系统只有单独一

4、个质量振动时的部分频率（偏频）。第四节车身与车轮双质量系统的振动11无阻尼自由振动时，设两个质量以相同的圆频率ω和相角做简谐振动，振幅为z10、z20。将代入左式后可得代入得第四节车身与车轮双质量系统的振动12方程有非零解的条件是z10和z20的系数行列式为零。第四节车身与车轮双质量系统的振动13设某一汽车，求ω1和ω2?，质量比，刚度比例第四节车身与车轮双质量系统的振动14得一阶主振型得二阶主振型第四节车身与车轮双质量系统的振动15当激振频率ω接近ω1时产生低频共振，按一阶主振型振动，车身质量m2的振幅比车轮质量m1的振幅大将近10倍，称为车身型振动。当

5、激振频率ω接近ω2时产生高频共振，按二阶主振型振动，车轮质量m1的振幅比车身质量m2的振幅大将近100倍，称为车轮型振动。第四节车身与车轮双质量系统的振动16当车轮部分在高频共振区振动时，车身基本不动，可以视为车轮部分单质量在振动。将复振幅代入，得此时，车轮位移z1对路面位移q的频率响应函数为第四节车身与车轮双质量系统的振动17降低非悬挂质量m1，使车轮部分固有频率ωt和阻尼比ζt都加大，车轮部分高频共振加速度基本不变，但车轮部分动载下降，对降低相对动载有利。车轮位移z1对路面位移q的幅频特性为高频共振时车轮加速度均方根谱正比于已知思考：如何降低高频共振时车

6、轮的振动加速度？第四节车身与车轮双质量系统的振动汽车理论第四十六讲主讲教师：杨志华　　　　　　　　　　　　　　学时：4819二、双质量系统的传递特性车身-车轮双质量系统，可以视作车轮部分单质量系统和车身部分单质量系统的串联。即，地面输入通过车轮“传递”到车身。两者的频率响应特性相乘，就是整个双质量系统的频率响应特性。车身部分，就是上一节介绍的单质量系统。所以我们在这里需要研究的就是：1.车轮部分单质量系统的特性。定义：其中，幅频特性20二、双质量系统的传递特性由代入复振幅得1.车轮部分z1～q的幅频特性令得第四节车身与车轮双质量系统的振动21幅频特性为由得此式为

7、近似式，用表示第四节车身与车轮双质量系统的振动；。22由幅频特性ω≤ω0时，

8、z1/q

9、→1,。ω≥ω0时，渐近线斜率为-2:1，车轮部分将高频输入加以滤波。ω=ωt时，产生高频共振，在ζt较小时，会出现尖峰。及幅频特性近似式，做幅频特性曲线第四节车身与车轮双质量系统的振动232.双质量系统的传递特性第四节车身与车轮双质量系统的振动24×幅频特性

10、z2/q

11、在f=f0和f=ft=ωt/2π处有低、高两个共振峰，路面输入q在f≥f0时由悬架衰减，在f≥ft时，又进一步被轮胎衰减。由用作图法做出第四节车身与车轮双质量系统的振动=25三、车身加速度、悬架弹簧动

12、挠度和车轮相对动载的幅频