汽车振动指导书2015.6

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1、汽车振动实验指导书实验二汽车偏频实验（悬挂系统的固有频率和阻尼比测定实验）一、实验目的掌握测量汽车偏频的方法。二、实验的主要内容了解车辆振动测试系统的组成和测试原理，汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法和数据分析。三、实验设备和工具1．实验车辆小型客车、载货汽车或摩托车一辆1．1试验应在汽车满载时进行。试验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。1．2悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合该车技术条件规定。根据需要可拆下减振器和缓冲块。1．3轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。2．测量仪器振

2、动加速度传感器2只，压电式加速度传感器DSPS信号采集分析系统（内置电荷放大器）、振动加速度标定仪、DH-5920动态信号测试分析系统2．1测量仪器的频率范围应能满足0.3～100Hz的要求。2．2振动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上，其质量应不足以影响试验结果。四、实验原理图1仪器设备连接示意图如图1所示，利用加速度传感器分别拾取车桥上、车架上与车轮对应点的振动信号，经电荷放大器、信号采集器将物理信号转化为电压信号，输入计算机进行数据处理。脉冲激振可用各种不同的方法（滚下法、抛

3、下法或拉下法）使汽车悬挂系统产生自由衰减振动，利用振动测试系统采集各车轮自由衰减振动的加速度时间历程，分析处理实测数据并分别得到该车辆各车轮和悬挂系统的固有频率和相对阻尼系数，并对车辆的悬挂系统的设计参数进行客观评价。五、实验方法和步骤（滚下法）（一）实验准备1、加速度传感器的选择由于车辆振动涉及的频率较低，本实验中所用的加速度传感器下限频率不低于0.3Hz，以保证加速度传感器对低频振动响应良好。2、加速度传感器标定利用振动加速度标定仪标定测试系统的灵敏度系数，振动加速度标定仪的标定值为78Hz

4、，加速度大小为9.8m/s2。按照每1000mv标记1m/s2标定测试系统的灵敏度系数。3、测试仪器设备连接测试仪器设备连接方式如图1所示。（二）测量数据1、用磁性底座将振动加速度传感器器分别安装在被测车轮的车轴上方（悬架弹性元件的下方）和该侧车轮所对应的车身底板（悬架弹性元件的上方）处，检查并确保传感器安装牢固可靠。2、开动汽车，使测试端的车轮沿凸块斜面滚至凸块上（凸块断面如图2所示），其高度根据汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于块凸上，在停车、挂空档、

5、发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下，若同时测量的两侧车轮，滚下时应保证左、右轮同时落地，如图3所示。图2滚下法用凸块断面示意图图3汽车偏频实验方案示意图3、在汽车车轮从凸块上落下前，启动测量仪器；记录车身和车轴上自由衰减振动的时间历程，记录时间长度约3秒钟，以保证衰减振动曲线完整，并在计算机上进行相应处理。（三）数据处理1、时间历程法：由记录得到的车身及车轴上自由衰减振动曲线（见图4），与时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值都可以得到车身部分振动周期T和车轮部分振动周期T′。然后按下式算

6、出各部分的固有频率。f0＝1／Tft＝1／T′式中f0——车身部分固有频率（Hz）；T——车身部分振动周期（S）；ft——车轮部分固有频率（Hz）；T′——车轮部分振动周期（S）。a车身部分b车轮部分图4自由衰减振动曲线由车身部分振动的半周期衰减率τ＝A1／A2（A1——第二个峰至第三个峰的最大幅值，A2——第三个峰至第四个峰的最大幅值），按下式求出阻尼比。当阻尼较小时（A3——第四个峰至第五个峰的最大幅值，没有突然减小），可用整周期衰减率τ′＝A1／A3，按下式求出阻尼比。六、实验报告主要内容

7、及要求实验报告的主要内容包括：1、实验目的2、实验条件、实验对象及实验设备仪器a．实验仪器：传感器型号处理分析仪器型号b．实验条件：产生自由衰减振动的方法凸块高度mm3、实验基本原理4、实验项目内容及步骤、实验结果及数据处理4．1由自由衰减振动曲线处理得到的结果测定次序参数12345平均车身部分固有频率f0，Hz阻尼比车轴部分固有频率ft，Hz4．2典型衰减振动曲线和频谱图（参照图4、5、6）5、实验结果讨论按照实验指导书的要求和实际实验结果撰写实验报告，实验报告质量和学习态度作为本实验考核的依

8、据。七、实验注意事项1、实验过程中，实验设备一定要接地，否则机箱带电会干扰实验结果。2、功率放大器极易损坏，因此，其输出幅值不能超出规定电压，更不能短路。注意信号发生器及电荷放大器的输出也不能短路。3、试验时，非测试端悬架一般不用因限制其振动而卡死，但在汽车前、后端振动相互联系较强时，非测试端悬架要卡死，并在报告中注明。