汽車?yán)碚?--第六章汽車的平順性63(已修改)
2024-12-20 10:31 本頁面
【正文】 1 ?本節(jié)將汽車振動系統(tǒng)簡化為單質(zhì)量的振動系統(tǒng)；分析單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動和頻率響應(yīng)特性；分析單質(zhì)量系統(tǒng)對路面隨機(jī)輸入的響應(yīng)及其響應(yīng)量特性參數(shù)的計算，分析懸架系統(tǒng)固有頻率 f0和阻尼比 ζ對 振動響應(yīng)的影響；介紹懸架系統(tǒng)固有頻率 f0和阻尼比 ζ 的選擇范圍。 第六章 汽車的平順性 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 返回目錄 2 ?當(dāng) ，并忽略輪胎阻尼后，汽車立體模型可簡化為平面模型。 ?車身質(zhì)量有垂直、俯仰、側(cè)傾 3個自由度，4個車輪質(zhì)量有 4個垂直自由度，整車共 7個自由度。 一、汽車振動系統(tǒng)的簡化 ? ? ? ?IyIx ?第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 3 2c2r2f2 mmmm ???0r2f2 ?? bmam2r22f222 bmammI yy ??? ? 1）總質(zhì)量保持不變 2）質(zhì)心位置不變 3）轉(zhuǎn)動慣量保持不變 ?????????????????????abmmbLmmaLmmyyy222c222r222f1???第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 簡化前后應(yīng)滿足以下三個條件 解得 令 — 懸掛質(zhì)量分配系數(shù)。 aby2?? ?4 02c222r222f???mbLmmaLmmyy?? 對于大部分汽車，? = ～ ，即接近 1。當(dāng) ? = 1時 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 5 ?在 ? =1 的情況下，前、后軸上方車身部分的集中質(zhì)量 m2f 、 m2r在垂直方向的運動是相互獨立的。 ?雙軸汽車模型可以簡化為車身、車輪兩個自由度振動系統(tǒng)模型。 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 6 ?車輪部分的固有頻率為 10~16Hz， 如果激振頻率遠(yuǎn)離車輪固有頻率（即 5Hz以下），輪胎的動變形很小，可忽略車輪質(zhì)量和輪胎的彈性，從而得到車身單質(zhì)量系統(tǒng)模型。 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 7 二、單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動 ? ? ? ? 02 ????? qzKqzCzm ????22 mCn ?令220 mK??02 20 ??? zznz ????KmCn20 2?? ??ω 0— 振動系統(tǒng)固有圓頻率； ζ — 阻尼比。 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 8 齊次微分方程的解為 ? ??? ??? ? tnAz nt 220s ine第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 ?有阻尼自由振動時，質(zhì)量 m2以有阻尼固有頻率 220r n?? ??振動，振幅按 e nt? 衰減。 9 ?ζ 增大， ω r下降。當(dāng) ζ=1時，運動失去振蕩特征。 ?汽車懸架系統(tǒng)阻尼比 ζ大約為 ， ωr比 ω0只下降了 3%左右， 。 1） 與有阻尼固有頻率 ω r有關(guān) 220r n?? ??20 1 ?? ??0r ?? ?20 mK??200 2 π12 π mKf ?? ?第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 阻尼比 ζ 對衰減振動的影響 10 2） 決定振幅的衰減程度 21AAd ?? ?111eeTtnntAA????1e nT?212 πe ????212 πl(wèi)n????d d22 ln4 π11/???阻尼比 ζ 對衰減振動的影響 兩個相鄰的振幅 A1與 A2之比稱為減振系數(shù) d 由實測的衰減振動曲線得到 d，即可確定系統(tǒng)的阻尼比 ζ 。 阻尼比越大，振幅衰減得越快 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 11 三、單質(zhì)量系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性 ?分析幅值比、相位差隨激振頻率而變化的規(guī)律。 ?對于 一個常系數(shù)的線性系統(tǒng)（即系統(tǒng)的 m、 K、 ζ 為常數(shù)） ，當(dāng)輸入量 是一個簡諧函數(shù)時，輸出量 也是與輸入量同頻率的簡諧函數(shù)，但兩者的幅值不同，相位也不同。 ?輸出、輸入的幅值比是頻率 f 的函數(shù)，稱為 幅頻特性 。 ?相位差也是 f 的函數(shù)，稱為 相頻特性 。 ?兩者統(tǒng)稱為 頻率響應(yīng)特性 。 第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 ? ?qt ? ?zt12 當(dāng) q(t)、 z(t)為簡諧函數(shù)時，可用復(fù)指數(shù)表示為： 13 頻率響應(yīng)函數(shù)的特點 (1)描述了定常線性系統(tǒng)（動態(tài)特性）。是頻率的復(fù)函數(shù)。 (2)系統(tǒng)所固有。 (3)具有不同的形式，位移 /力，速度 /力，應(yīng)變 /位移，電壓/加速等。 (4)和輸入輸出的位置、方向等有關(guān)。 (5)可通過理論計算或方便地通過測試得到。 14 頻率響應(yīng)函數(shù)的物理意義 頻率響應(yīng)函數(shù)的模 =幅頻特性 =|輸出復(fù)振動 /輸入復(fù)振動 | =|輸出復(fù)振幅 /輸入復(fù)振幅 | =輸出實振幅 /輸入實振幅 )(00/)(????? ??? jjj
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