汽车理论汽车的平顺性.ppt

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1、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车振动系统的简化，单质量系统的振动11）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。2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3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

2、的运动是相互独立的。双轴汽车模型可以简化为车身、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4车轮部分的固有频率为10~16Hz，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5二、单质量系统的自由振动ω0—振动系统固有圆频率；ζ—阻尼比。第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动6齐次微分方程的解为第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动有阻尼自由振动时，质量m2以有阻尼固有频

3、率振动，振幅按衰减。7ζ增大，ωr下降。当ζ=1时，运动失去振荡特征。汽车悬架系统阻尼比ζ大约为0.25，ωr比ω0只下降了3%左右，。1）与有阻尼固有频率ωr有关第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动阻尼比ζ对衰减振动的影响82）决定振幅的衰减程度阻尼比ζ对衰减振动的影响两个相邻的振幅A1与A2之比称为减振系数d由实测的衰减振动曲线得到d，即可确定系统的阻尼比ζ。阻尼比越大，振幅衰减得越快第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动9三、单质量系统频率响应特性分析幅值比、相位差随激振频率而变化的规律。对于一个常系数

4、的线性系统（即系统的m、K、ζ为常数），当输入量是一个简谐函数时，输出量也是与输入量同频率的简谐函数，但两者的幅值不同，相位也不同。输出、输入的幅值比是频率f的函数，称为幅频特性。相位差也是f的函数，称为相频特性。两者统称为频率响应特性。第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动10当q(t)、z(t)为简谐函数时，可用复指数表示为：11频率响应函数的特点(1)描述了定常线性系统（动态特性）。是频率的复函数。(2)系统所固有。(3)具有不同的形式，位移/力，速度/力，应变/位移，电压/加速等。(4)和输入输出的位置、方向

5、等有关。(5)可通过理论计算或方便地通过测试得到。12频率响应函数的物理意义频率响应函数的模=幅频特性=

6、输出复振动/输入复振动

7、=

8、输出复振幅/输入复振幅

9、=输出实振幅/输入实振幅频率响应函数的幅角=-=即131415四、单质量系统的频率响应特性2．频率响应特性推导16复振幅z0、q0为输出、输入谐量的幅值；1.频率响应函数的确定由输出、输入谐量复振幅z与q的比值或与的傅里叶变换Z(ω)与Q(ω)的比值，可以确定频率响应函数。输出、输入谐量的幅值比，称为幅频特性。输出、输入谐量的相位差，称为相频特性。第三节汽车振动

10、系统的简化，单质量系统的振动17令则第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动代入182.幅频特性第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动19四、单质量系统对路面随机输入的响应1.用随机振动理论分析汽车平顺性的概述1）平顺性分析的振动响应量车轮与路面间的动载车身加速度悬架弹簧的动挠度第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动203.幅频特性曲线0.1110频率比λ=ω/ω010lg

11、z/q

12、-101-1lgλ用双对数坐标做出幅频特性曲线。0.11

13、z/q

14、10渐近线为水平线，斜率为0:1。渐近线的“频率指数”为0。第三

15、节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动210.1110频率比λ=ω/ω010lg

16、z/q

17、-101-1lgλ0.11

18、z/q

19、10渐近线斜率为-2:1。“频率指数”为-2。-2:13.幅频特性曲线第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动220.1110频率比λ=ω/ω010lg

20、z/q

21、-101-1lgλ0.11

22、z/q

23、10渐近线斜率为-1:1。“频率指数”为-1。-2:1-1:13.幅频特性曲线第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动230.1110频率比λ=ω/ω010lg

24、z/q

25、-101-1lgλ0.11

26、

27、z/q

28、10-2:1-1:1确定低频段和高频段渐近线的交点。交点要满足3.幅频特性曲线第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动240.1110频率比λ=ω/ω010lg

29、z/q

30、-101-1lgλ0.11

31、z/q

32、10-2:1-1:1与ζ无关，即无论阻尼比取何值，幅频