【正文】 ???????????zzczzkzmzzczzkazzczzkIzzczzkzzczzkzzczzkzmdzzczzkczzczzkIzzczzkzzczzkzmlzzczzklzzczzklzzczzklzzczzklzzczzklzzczzkIzzczzkzzczzkzzczzkzzczzkzzczzkzzczzkzmqkzkzzkzzczmqkzkzzkzzczmz??? 微分方程的矩陣表達(dá)式 為了方便 計(jì)算，要將方程改進(jìn)成矩陣的表達(dá)式 。3..332222239。37.2.239。5.739。6.939。8.1039。3..44.839。37.2.239。5.739。6.939。8.1039。5..55.839。6.439。5..66.539。6.439。77..77.539。8.339。77..88.9.79979.639。8.339。)()(.7.99799..99.639。0)()()()(。0)()(。整車(chē)動(dòng)力學(xué)模型應(yīng)包括駕駛員、駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)架及載荷、前輪簧下質(zhì)量、后輪簧下質(zhì)量。然后計(jì)算 2)(??i iiw awa ； 式中iw為第 i個(gè) 3/1 倍頻帶的加權(quán)系數(shù)； 為了表示方便 ,可以將得到的垂直加權(quán)加速度均方根值 wa 換算成對(duì)數(shù)形 式 ,用加權(quán)振級(jí)進(jìn)行比較。計(jì)算垂直加權(quán)加速度均方根值 aw 有兩種計(jì)算方法 : 1）對(duì)紀(jì)錄的加速度時(shí)間歷程α (t)，通過(guò)相應(yīng)頻率加權(quán)函數(shù) w(f)的濾波網(wǎng)絡(luò)得到加權(quán)加速度時(shí)間歷程 )(taw ，按下式計(jì)算加權(quán)加速度均方根值。 隨機(jī)輸入平順性評(píng)價(jià)指標(biāo) 如圖 23 所示 ISO26311(1997)[35]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在進(jìn)行舒適性評(píng)價(jià)時(shí)，它除了考慮座椅支撐面處輸入點(diǎn) 3 個(gè)方向的線(xiàn)振動(dòng)，還考慮該 點(diǎn)三個(gè)方向的角振動(dòng)，以及座椅靠背和腳支撐面兩個(gè)輸入點(diǎn)各 3 個(gè)方向的線(xiàn)振動(dòng)，共 3 個(gè)輸入 12 個(gè)軸向振動(dòng)。此外，由于人與人之間存在的差異，以及人體自身復(fù)雜的心理、生理特性，即使對(duì)同樣的汽車(chē)振動(dòng)的感覺(jué)也會(huì)不一致，這樣，就會(huì)導(dǎo)致難以對(duì)汽車(chē)平順性進(jìn)行定量、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)分析，因此需要專(zhuān)門(mén)評(píng)價(jià)人員進(jìn)行。主觀評(píng)價(jià)是人對(duì)汽車(chē)平順性最直接的評(píng)價(jià)方法。 圖 21 把按照諧波疊加法理論擬合出的 B級(jí)隨機(jī)路面的時(shí)間譜，再作譜分析擬合出B 級(jí)隨機(jī)路面的頻域譜（具體求法將在第四章提到），將此頻域譜與按國(guó)標(biāo)GB703186《 車(chē)輛振動(dòng)輸入 —— 路面平度表示方法》提供的 B 級(jí)路面理論上的頻域譜進(jìn)行對(duì)比，如圖 22 所示所示。 按照國(guó)標(biāo) GB703186《車(chē)輛振動(dòng)輸入――路面平度表示方法》，路面不平度位移功率譜密度擬合表達(dá)式采用下式： wqq nnnGnG ??? )/()()( 00 式中 0n 是參考空間頻率； n 是空間頻率，它表示波長(zhǎng)的倒數(shù)，即每米長(zhǎng)度中包括幾個(gè)波長(zhǎng)； )( 0nGq 為參考空間頻率 0n 下的路面功率譜密度值，稱(chēng)為路面不平度系數(shù)， 單位為米的立方； w為頻率指數(shù)，為雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上斜線(xiàn)的斜率，它決定路面功率譜密度的頻率結(jié)構(gòu)。本文以正弦波進(jìn)行模擬，隨機(jī)正弦波疊加法采用以離散譜逼近目標(biāo)隨機(jī)過(guò)程的模型，是一種離散化數(shù)值模擬路面的方法。通常把道路垂直縱斷面與道路表面的交線(xiàn)作為路面不平度的樣本，通過(guò)樣本的數(shù)學(xué)特征 — 方差或功率譜密度函數(shù)來(lái)描述路面。 路面激勵(lì)的擬合 不管是標(biāo)準(zhǔn)道路譜，還是實(shí)測(cè)道路譜，其功率譜密度函數(shù)（ PSD）是路面不平度的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量。隨著分形理論和小波理論的發(fā)展，提出了分形分析模型和小波分析模型，但兩者還都處于研究的初始階段，對(duì)于這兩種理論在路面不平度特性的描述以及使用方法還有待進(jìn)一步研究。隨機(jī)輸入激勵(lì)是指路面長(zhǎng)度方向上的連續(xù)激勵(lì)，如粗糙不平的路面等，它是現(xiàn)代公路的主要形式；脈沖輸入激勵(lì)是指在較短時(shí)間內(nèi)的離散事件，并且有較強(qiáng)的強(qiáng)度，如平坦道路上明顯的凸包或凹坑等。 第 5 章，全文總結(jié)。重點(diǎn)介紹國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO26311(1997)《人體承受全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)指南》及 GB/T49701996《汽車(chē)平順性隨機(jī)輸入試驗(yàn)方法》，在此基礎(chǔ)上確定本文的評(píng)價(jià)方法，得到的駕駛員座椅處加權(quán)加速度均方根值和加權(quán)振級(jí)，然后根據(jù)該值與人的主觀感覺(jué)的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行乘坐舒適度評(píng)價(jià)。本文重點(diǎn)研究了汽車(chē)的時(shí)域路面激勵(lì)模型。對(duì)于加快新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)程，降低開(kāi)發(fā)費(fèi)用，提高產(chǎn)品性能和可靠性具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。此外，該軟件現(xiàn)有的六十多個(gè)工具箱，可以解決數(shù)學(xué)和工程領(lǐng)域的絕大多數(shù)問(wèn)題。該軟件的特點(diǎn)可以歸納為以下幾點(diǎn)： （ 1）簡(jiǎn)單易學(xué) MATLAB 是一門(mén)編程語(yǔ)言，其語(yǔ)法規(guī)則與一般的結(jié)構(gòu)化高級(jí)編 程語(yǔ)言如 C 語(yǔ)言等大同小異，而且它不需要定義變量和數(shù)組，使用更加方便。 MATLAB 軟件介紹 由于本文采用的很多方法都要通過(guò) MATLAB軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以在此介紹 MATLAB軟件，方便閱覽。八十年代對(duì)汽車(chē)座椅的試驗(yàn)分析工作中，說(shuō)明座椅是影響汽車(chē)平順性的重要因素。再例如應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法成功地設(shè)計(jì)出了汽車(chē)試驗(yàn)跑道。 國(guó)內(nèi)汽車(chē)平順性的研究 從七十年代后期以來(lái)，隨著隨機(jī)振動(dòng)理論、概率論、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)中普及應(yīng)用，以及一些先進(jìn)試驗(yàn)測(cè)試設(shè)備、儀器的引進(jìn)，我國(guó)汽車(chē)平順性的 實(shí)驗(yàn)研究工作有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。因此，空間整車(chē)模型的基本特征是，同時(shí)考慮了汽車(chē)車(chē)身的垂直、俯仰和側(cè)傾運(yùn)動(dòng)，更能全面描述汽車(chē)的整體振動(dòng)特性?？紤]了人體和座椅的三自由度系統(tǒng)力學(xué)模型，不僅可以考慮車(chē)輪載荷與安全 性的關(guān)系，還可以考慮人體加速度與振動(dòng)舒適性的關(guān)系。 動(dòng)力學(xué)模型的選擇 在 動(dòng)力學(xué)模型的選擇方面， 經(jīng)常使用的基于集中參數(shù)法的汽車(chē)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動(dòng)的力學(xué)模型可分為三類(lèi)： 1/4 汽車(chē)模型、 1/2 汽車(chē)模型和 空間整車(chē)模型。而且，復(fù)雜的模型在計(jì)算機(jī)上求解時(shí)間長(zhǎng)，且一旦模型出錯(cuò)， 很難準(zhǔn)確查找問(wèn)題。汽車(chē)動(dòng)態(tài)仿真的方法 可以分為兩大類(lèi)：多體參數(shù)法和集中參數(shù)法。國(guó)內(nèi) 外學(xué)者在汽車(chē)平順性的建模與仿真方面進(jìn)行了大量的研究及其應(yīng)用，但是，汽車(chē)建模與仿真方法等的簡(jiǎn)單、快速和精確程度不僅影響著預(yù)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性，更影響著設(shè)計(jì)周期的長(zhǎng)短、生產(chǎn)成本的高低。然而，汽車(chē)平順性的試驗(yàn)研究固然 重要，但是由于采用樣車(chē)試驗(yàn)的方法，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)，浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力，不能滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)快速更新、生產(chǎn)周期短和汽車(chē)生產(chǎn)商之間激烈競(jìng)爭(zhēng)的要求，使得汽車(chē)平順性的建模與仿真研究變得非常重要。目前，我國(guó)擁有汽車(chē)制造汽車(chē)廠家超過(guò) 10家，如中國(guó)第一汽車(chē)集團(tuán)公司、重慶汽車(chē)集團(tuán)公司、中國(guó)東風(fēng)汽車(chē)集團(tuán)公司、陜西汽車(chē)集團(tuán)公司、北汽福田公司等，各廠家都有自己的特點(diǎn)和能力，但差距各異。因此，提高載重車(chē)輛的平順性十分必要。我國(guó)的汽車(chē)市場(chǎng)從進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，銷(xiāo)售業(yè)績(jī)基本上是一路走高，增長(zhǎng)迅速。因此，平順性?xún)?yōu)劣直接影響到乘員的舒適性，并波及車(chē)輛動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的發(fā) 揮，是車(chē)輛在 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)奪優(yōu)勢(shì)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。汽車(chē)平順性的降低不僅使工作效率降低，還嚴(yán)重影響著人的身心健康，長(zhǎng)期處于不舒適的振動(dòng)環(huán)境中，不僅容易引起疲勞、心慌，還容易引發(fā)各種心臟疾病。低速會(huì)使燃油燃燒不充分，而使燃油經(jīng)濟(jì)性變差，排放性也變差。 對(duì)于汽車(chē)本身而言，由于各種性能相互影響，因此，作為汽車(chē)的性能指標(biāo)之一的平順性也影響著其 它性能的發(fā)揮。汽車(chē)平順性的優(yōu)劣直接影響到乘員的舒適性和貨物的完整性，并制約著汽車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì) 性的發(fā)揮及零部件的使用壽命。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................33 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 致謝 ........................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手 段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)： 一、 撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線(xiàn)路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”） 指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)價(jià)： 一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念 是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績(jī)： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”）