【正文】 ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? （ 311） 式 中： 2 2 2 2 2 2 2 21 2 3 4 52 2 2 2 2, , , ,a b a b a a c a b b c? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?； 2 1 22 2 2 2 2 2 2 2552 1 22 2 0 5 1 1 5 0 01 1 5 1 1, , , , , , ,f f fr r rf r f r f rf r f rk k kkkk k kM M M M M M M M? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?； 2255 220 5 0 0 5 2 25 1 1 5, , , , ,ffrrf r f rfrcccc ccr r r r r rM M M M M M? ? ? ? ? ?。在我國的公路網(wǎng)中，瀝青路已經(jīng)越來越占據(jù)主要的比重。 對 于 在前兩者基礎(chǔ)上提出的國家標(biāo)準(zhǔn) GB4970,本章也做了簡短的分析。在車輛行駛過程中，實(shí)際的車速分布情況 ，在不同的城市和地區(qū)，由于道路路面情況及交通情況會有不同的分布情況。 GB497085 評價(jià)方法中制定以? ? vavTT wFDCD ?? ， ，輔助以 vavP w ?? ,av 的評價(jià)方法 ，相對于 ISO2631 標(biāo)準(zhǔn)及吸收功率法而言更合理一些。這樣可以不 中心頻率的影響，簡化計(jì)算。但是只要給出一個(gè)確定的 譜密度 ? ?fGa ，且給定積分限 12 ff、 時(shí)，就必然有對應(yīng)的常數(shù)，使得： ? ? ? ?常數(shù)42 CcG a ? ? ? ? ?常數(shù)53 CcG a ? 故 avP 和 ?a 的關(guān)系可表示為： 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 ? ? 21 wav aGcAP ，? （ 237） ? ?GcA ，1 表示隨譜密度 ??fG 的形式而變化。由于加速度均方根值 wa 和吸收功率 avP 都是表示在一個(gè)寬頻西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11頁 上振動能量的總和。 同時(shí)，根據(jù)吸收功率法的概念可知，實(shí)測的實(shí)驗(yàn)對象必須是真人或者推薦的模擬的人。如下圖 222 所示在垂直方向總的加權(quán)值相等時(shí)，判定兩者的平順性能是相同的，顯然就不合理了。 圖 221 相同承受時(shí)間的不同振動曲線 ISO2631 國際標(biāo)準(zhǔn)的“總的加權(quán)加速度均方根值”的評價(jià)方法簡稱“積分評價(jià)法”。 頻域內(nèi)，吸收功率由下式確定： 11 0 3 5 . 2 4 4 na v iiP k G???? （ 212） 式中： avP —— 吸收功率， w； iG —— 第 i 個(gè)頻率的輸 入加速度自譜值， 2g K —— 考慮人體特性的頻率函數(shù)，不同的振動方向有不同的值 由下式確定： 1 4 2 310 2234F F F Fk k k FF?? ? ??? ? （ 213） 其中ω =2π f ω是圓頻率 對于垂直振動： 9 6 5 4 2 21 0 . 1 0 2 4 5 2 9 6 1 0 0 . 1 7 5 8 3 3 4 3 1 0 0 . 4 4 6 0 0 7 2 2 1 0 1F ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 214） 7 4 4 22 0 . 1 2 8 8 1 8 8 7 1 0 0 . 9 3 3 9 4 3 6 7 1 0 0 . 1 0 5 4 3 0 5 9F ????? ? ? ? ? （ 215） 9 6 5 4 2 23 0 . 4 5 4 1 6 1 5 6 1 0 0 . 3 7 6 6 7 1 2 9 1 0 0 . 5 6 1 0 4 4 0 6 1 0 1F ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 216） 1 1 6 7 4 3 24 0 . 2 1 1 7 9 1 9 3 1 0 0 . 5 1 7 2 8 1 1 1 0 0 . 1 7 9 4 6 7 4 8 1 0 0 . 1 0 5 43059F ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? （ 217） 0k = （ 218） 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 1k = （ 219） 對于腳部輸入 ： 7 4 2 21 0 . 5 8 6 5 7 4 0 2 1 0 0 . 1 8 8 2 4 5 3 1 1 0 1F ????? ? ? ? ? （ 2110） 422 0 . 1 8 7 0 6 9 5 5 1 0 0 . 0 7 4 0 3 6 7 8 9F ??? ? ? ? （ 2111） 6 4 2 23 0 . 3 3 9 1 3 1 5 4 1 0 0 . 2 3 6 9 7 5 9 2 1 0 1F ????? ? ? ? ? （ 2112） 8 4 4 24 0 . 1 7 0 1 3 4 9 9 1 0 0 . 3 9 4 3 9 0 9 0 1 0 0 . 0 7 4 0 3 6 7 8 9F ????? ? ? ? ? （ 2113） 0k = （ 2114） 1k = （ 2115） 當(dāng)兩腳輸入不同時(shí)， 0k 應(yīng)被 2除。即， 1/3 倍頻帶認(rèn)為，許多 1/3 倍頻帶中對人體產(chǎn)生影響最大的，主要是由人體感覺的振動強(qiáng)度最大的（折算到人體敏感頻帶范圍以后）那一個(gè) 1/3 倍頻帶所造成。 舒適－降低界限 CDT 與保持舒適有關(guān)。 在前人的大量研究基礎(chǔ)上，顯然發(fā)現(xiàn)，加速度值是 合適的指標(biāo)量。國內(nèi)外各公司、實(shí)驗(yàn)場和研究人員所使用的指標(biāo)系統(tǒng)也都不盡相同，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 ? 汽車實(shí)際的行駛速度是復(fù)雜多變，因此，進(jìn)行汽車行駛平順性評價(jià)時(shí)， 根據(jù)汽車實(shí)際行駛速度的時(shí)間百分率的概率分布，從積累疲勞觀點(diǎn)從發(fā)，對不同汽車行駛平順性進(jìn)行綜合評價(jià)比較。故，本課題是非常具有理論研究意義的。因此，人們對改善汽車平順性能的要求日益提高。 此外，汽車行駛平順性也不是孤立的，它的好壞，不僅 影響到司機(jī)、乘員的疲勞強(qiáng)度、舒適性以及貨物的安全可靠的運(yùn)輸，而且還影響到汽車的其他使用 性能。許多國家都參照它進(jìn)行汽車平順性的評價(jià)。 目前，常用汽車車身振動的固有頻率和振動加速度評價(jià)汽車的行駛平順性。隨著人們生活水平的提高和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，汽 車在行駛過程中的操縱性能和乘坐舒適性已越來越受到人們的重視。 總的加權(quán)加速度 值 評價(jià)法的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠比較全面地評價(jià)振動激勵(lì)的強(qiáng)度。 作者簽名： 日 期： 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 第 Ⅳ 頁 摘 要 本文主要從理論上 對 當(dāng)前國內(nèi)外 汽車行駛平順性的評價(jià)方法 及其指標(biāo) 進(jìn)行分析 。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 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?、縮印、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) 校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。其缺陷在于沒有 同時(shí) 考慮不同頻率加速度均方根 值 的影響及不同方向振動的影響。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁 第 1 章 緒論 在全球經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡慕煌üぞ?。幾乎所有反映汽車振動特性的物理量（頻率、振幅、速度、加速度、功率、能量等）都有人試圖用來作為平順性的評價(jià)指標(biāo) 。從 1985 年開始進(jìn)行全面修訂，于 1997 年公布了 ISO26311： 1997（ E）《人體承受全身振動評價(jià)—— 第一部分：一般要求》。所西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 以，從人們的要求，產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)展方面來看，改善汽車行駛平順性顯得十分重要，對汽車的行駛平順性的研究也就具有了十分重要的意義。因而也關(guān)系到汽車的操縱穩(wěn)定性和通過性，進(jìn)而影響到人的生命安全。 總而言之，要達(dá)到改善汽車行駛平順性的要求，必須有恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法和實(shí)用的評價(jià)指標(biāo)，之后才能進(jìn)行合理、正確的試驗(yàn)驗(yàn)證，并研究改善平順性的途徑。因此，為了盡可能地反映汽車在不同路面上 行駛平順性能的好壞，本文對汽車平順性試驗(yàn)中試驗(yàn)路面的選擇作了簡單的分析。但是到目前為止，還沒有通用的指標(biāo)系統(tǒng)。 4) 指標(biāo)的靈敏度應(yīng)滿足要求， 即隨著振動量的變化，指標(biāo)數(shù)量應(yīng)盡量按比例相應(yīng)的增加或者減少。 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 圖 212 人體坐姿受振模型 （ 1） 1/3 倍頻帶評價(jià)方法 其核心內(nèi)容是，根據(jù)人體對不同頻率、不同方向的機(jī)械振動的平均忍受能力（表達(dá)為一定強(qiáng)度下的允許承受時(shí)間或一定承受時(shí)間下的允許忍受程度）制定了三個(gè)評定準(zhǔn)則界限，即： 暴露極限、疲勞 工效降 低界限（ FDT ）、舒適降低 界限 ( CDT )。在這種情況下，標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)定分別計(jì)算出各個(gè) 1/3 倍頻程寬帶上的均方根值，然后分別與相應(yīng)的中心頻率上的界限值相比較 。這是時(shí)域里確定的吸收功率法。 例如在下圖 221 中的 A、 B 兩款車型，人體能過承受的時(shí)間均為 4h，由此認(rèn)為 這兩輛車的平順性能相同，顯然 是不合理的。積分評價(jià)法對振動激勵(lì)的頻譜分量的改變靈敏度也 較西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10頁 低，甚至如果在某一窄帶中的加速度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過許用界限，但在其他頻帶中，加速度值 的降低，這可能就不會影響積分評價(jià)指標(biāo)值。此外 ,它只能對已有車輛作出評價(jià) ,而對產(chǎn)品的開發(fā)預(yù)測及汽車具體結(jié)構(gòu)參數(shù)的改進(jìn)不能提出指導(dǎo)意見。前人的試驗(yàn)和研究結(jié)果表明， wa 和 吸收功率 avP 之間保持著相同的變化趨勢。 ? ? ? ?fkfW 、 都是確定函數(shù)，令其積分分別為： ? ??? 21 221 ff dffWW ? ??? 211 ff dffkk 則有： ? ? ? ? ? ?221311 / cGWcGkcA aa? （ 236） 在實(shí)際情況中， ? ?fGa 是隨路面的不同而 變化的。但是，任何 兩條承受界限的 1/3 倍頻程幅值之比 在各個(gè)中心頻率上都是相同的。以 ISO2631 標(biāo)準(zhǔn)為主，兼顧吸收功率法 。 （ 3）沒有考慮實(shí)際的使用工況。分析了其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，同時(shí)也指出了相互之間的區(qū)別與聯(lián)系。 目前，我國 道路條件 日趨完善。 圖中： rf MMM 11 、 —— 分別為簧載質(zhì)量、前軸非簧載質(zhì)量、后軸非簧載質(zhì)量； rf kk 22 、 —— 分別為前后懸架彈簧的剛度系數(shù) rf kk 1 —— 分別為前后輪胎的剛度系數(shù) rf cc 22 、 —— 分別為前后懸架減振器的阻尼系統(tǒng)（輪胎阻尼系數(shù)忽略不計(jì)）； 5M —— 人體在座椅上的質(zhì)量； 55 ck、 —— 分別 為座椅的剛度和阻尼系數(shù)； 0Z —— 簧載質(zhì)量質(zhì)心位移； θ —— 簧載質(zhì)量繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動角位移； rf ZZ 11 、 —— 分別為前后軸非簧載質(zhì)量質(zhì)心的垂直位移； rf ZZ 22 、 —— 分別為前后車身的垂直位移； ba、 —— 前后軸分別到質(zhì)心的距離； c、 d —— 前后軸分別到座椅的距離； 西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16頁 L — — 軸距； 5Z —— 座椅上質(zhì)量的垂直位移。車輪再經(jīng)過具有一定彈性和阻尼的輪胎支撐在不平的路面上。 通常，令 2yab??? ，稱為懸掛質(zhì)量分配系數(shù)。由隨西南交通大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20頁 機(jī)振動理論可知，如果已知輸入的路面譜及確定的汽車系統(tǒng)固有特性，就可以 求出車身或座椅的相應(yīng)譜，與已制定的 標(biāo)準(zhǔn)相比即可評價(jià)其平順性好壞或分析汽車振動系統(tǒng)參數(shù)對各響應(yīng)物理量的影響，從而進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。下表 321 規(guī)定了各級路面不平度系數(shù) ? ?0nGq 的幾何平均值，分級路面譜的頻率指數(shù) w