【正文】 盡管我在 畢業(yè) 設(shè)計過程中做出了很多的努力，但由于我的水平有限，設(shè)計中的錯誤和不當(dāng)之處仍在所難免，望老師提出寶貴的意見。在這次 畢業(yè) 設(shè)計中， 王軍老師 作為我們的輔導(dǎo)老師，給了我們很大幫助 ,盡職盡責(zé)，一絲不茍。并且分析了在一種速度和路面下前懸架、后懸架、人體座椅系統(tǒng)的剛度和阻尼的變化對平順性的影響。然后利用牛頓第二定律建立 9 自由動力學(xué)模型的微分方程，為方便以后計算求出剛度矩陣、阻尼矩陣、輸入剛度矩陣并將微分方程用矩陣的形式表示。根據(jù) B 級標(biāo)準(zhǔn)路面譜，模擬再現(xiàn)了路面的功率譜密度，驗證了模擬路面與標(biāo)準(zhǔn)路面基本吻合。 2． 路面模型與評價指標(biāo)研究。 結(jié)論 本文介紹了汽車平順性的發(fā)展概況和評價方法，在眾多的平順性研究方法中采用了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模研究方法，建立了汽車整車 9 自由度汽車模型，并應(yīng)用 MATLAB 軟件，對模型進行了賦值仿真。 表 44 前懸架的剛度 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變化率 0 % % 表 45 后懸架的剛度 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變化率 0 % % 表 46 前懸架的阻尼 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變化率 0 % % 表 47 后懸架的阻尼 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變化率 0 % % 表 48 駕駛室前懸架的剛度 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變化率 0 % % 表 49 人椅系統(tǒng)剛度 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變化率 0 % % 表 410 人椅系統(tǒng)阻尼 原剛度 增加 25% 減少 25% )/( 2smaw )(dBLaw wa 變 化率 0 % % 由表 44 到表 410 可以得出結(jié)論： （ 1） .前懸架剛度和阻尼的變化比后懸架剛度和阻尼對平順性的影響更大； （ 2） .剛度增加會導(dǎo)致加權(quán)均方根值變大，即平順性變差，特別是人體座椅系統(tǒng)的懸架剛度，原剛度增加 25%會導(dǎo)致 wa 增大 %,平順性明顯變差；相反，剛度減少會導(dǎo)致加權(quán)均方根值變小，即平順性變好，特別是前懸架剛度，原剛度增加 25%會導(dǎo)致 wa 減少 %，平順性變好； （ 3） .人體 座椅系統(tǒng)的阻尼對平順性的影響最大，當(dāng)人椅系統(tǒng)的阻尼減少 25%時，wa 增加 ，平順性明顯下降； （ 4） .后懸架阻尼及駕駛室前懸架剛度的變化對平順性的影響不大 。研究工況為 C 級路面，車速為 40km/h。研究汽車參數(shù)對汽車平順性的影響可以用來對車輛進行優(yōu)化設(shè)計，從而提高車輛的平順性能。所以路面對平順性的影響非常的大。振動響應(yīng)越大對平順性的影響越大。 表 43 是讓車輛以常用車速 60km/h 的速度分別在 A級、 B級、 C級上面時的平順性。當(dāng)汽車在 c 級路面上時，在低速時就會有些不舒服，隨著車速的提高會有相當(dāng)不舒服的感覺。 車速（ km/h） 40 50 60 70 80 wa awl 由表 41 和表 42 可看出，隨著速度的增加，加權(quán)加速度均方根值和加權(quán)振級也相應(yīng)的增加，也就是說平順性隨著車速的增加而有所降低。 表 41 是 B 級路面上不同車速下人體 座椅系統(tǒng)的加權(quán)加速度均方根值和加權(quán)振級計算結(jié)果。 圖 圖 圖 圖 圖 平順性的計算以及評價 根據(jù)第 2 章所確定的隨機輸入平順性評價方法，可以計算出垂直方向的人體振動的加權(quán)加速度均方根值和加權(quán)振級，在計算一 個三分之一倍頻帶內(nèi)的加速度均方根值的時候，考慮到頻率的分辨率達(dá)到 ，甚至小于,所以對其進行盲目的求積分會產(chǎn)生很大的誤差。周期圖法的優(yōu)點是能應(yīng)用離散傅里葉變換的快速算法來進行估值。 先把分段的數(shù)據(jù)乘以窗函數(shù) (進行加窗處理 )，分別計算其周期圖，然后進行平均。另一種改進方法是將周期圖與 一個適當(dāng)?shù)念l域窗函數(shù)相褶積，從而對周期圖產(chǎn)生平滑作用，以減小隨機起伏。 平均周期圖法，即先把信號序列分為若干段，對每段分別計算其周期圖，然后取各個周期圖的平均作為功率譜的估值。周期圖法（ periodogram）是 一種信號功率譜密度估計方法。 圖 圖 圖 圖 圖 在得到加速度時域曲線后，為了對平順性進行評價，就必須先求出加速度功率譜密度函數(shù)，以便對其進行求加速 度均方根值。根據(jù) GB/T4970《汽車平順性隨機輸入試驗方法》的要求，對整車虛擬樣機模型的隨機輸入平順性進行仿真分析，設(shè)定車輛在 B 級路面上分別以 50、 60、 70、 80km/h（常用車速為 60km/h）的車速。由于在整個汽車運輸中，使用最多的工況是汽車在接近平穩(wěn)隨機的路面上，此工況下激起的振動是隨機振動。,(),((2/ )。下面便是改進后的歐拉算法。 其余地方為 0； 4 MATLAB 軟件下平順性的計算及分析 利用 MATLAB編寫改進的歐拉方法后的微分方程的解法 歐拉算法計算量小，但是精度不高。 C88=a^2*C7+b^2*C8。 C78=a*C7+b*C8。 C66=c^2*C5+d^2*C6。 C55=C5+C6。 C47=l3*C7+l6*C8。 ????????????????????????????998988797877696867665958575655494847464544393837363534332928272625242322191817161514131211ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc稱對 C45=l4*C5+l5*C6。 C38=a*C7b*C8。 C36=c*C5d*C6。 C34=l1*C3+l2*C4l3*C7l4*C5l5*C6l6*C8。 C24=l2*C4。 C22=C4。 C13=C3。 K99=K9。 K79=K9。 K77=K7+K8+K9。 K56=c*K5+d*K6。 K48=a*l3*K7+b*l6*K8。 K46=c*l4*K5+d*l5*K6。1????????????????????????????????????????dzzczzbzzazzlzzlzzlzzlzzlzzlzz K44=l1^2*K3+l2^2*K4+l3^2*K7+l4^2*K5+l5^2*K6+l6^2*K8。342339。544339。746339。98739。6539。 。 K37=K7K8。 K35=K5K6。 K24=l2*K4 K33=K3+K4+K5+K6+K7+K8。 K22=K2+K4。 K13=K3。1.13..11?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????zzczzkzmzzczzkazzczzkIzzczzkzzczzkzzczzkzmdzzczzkczzczzkIzzczzkzzczzkzmlzzczzklzzczzklzzczzklzzczzklzzczzklzzczzkIzzczzkzzczzkzzczzkzzczzkzzczzkzzczzkzmqkzkzzkzzczmqkzkzzkzzczmz??? 微分方程的矩陣表達(dá)式 為了方便 計算，要將方程改進成矩陣的表達(dá)式 。.24..221111.39。3..332222239。24.1.139。37.2.239。739。5.739。539。6.939。639。8.1039。839。3..44.839。24.1.139。37.2.239。739。5.739。539。6.939。539。8.1039。839。5..55.839。539。6.439。639。5..66.539。539。6.439。639。77..77.539。739。8.339。839。77..88.9.79979.639。739。8.339。839。)()(.7.99799..99.639。0)()()()()()()()()()()()(。0)()()()(。0)()()()()()(。0)()(。圖中參數(shù)意義如表 31和表 32所示。整車動力學(xué)模型應(yīng)包括駕駛員、駕駛室、發(fā)動機、車架及載荷、前輪簧下質(zhì)量、后輪簧下質(zhì)量。 為了方便對客觀數(shù)據(jù)進行評價，表 22給出了加權(quán)振級 awL 和加權(quán)加速度均方根值 wa 與人的主觀感受之間的關(guān)系。然后計算 2)(??i iiw awa ； 式中iw為第 i個 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 換算成對數(shù)形 式 ,用加權(quán)振級進行比較。先計算 1 /3倍頻帶加速度均方根譜值： 2/1)( ????????? ?uiliff aifGa ； 式中 ia 是中心頻率為cif的第 i個 3/1 倍頻帶加速度均方根值， 2/sm ； uif 、 lif 分別是第 i個 3/1 倍頻帶的上下限頻率 ， HZ；cif第 i個 3/1 倍頻帶的中心頻率 , Hz。計算垂直加權(quán)加速度均方根值 aw 有兩種計算方法 : 1）對紀(jì)錄的加速度時間歷程α (t)，通過相應(yīng)頻率加權(quán)函數(shù) w(f)的濾波網(wǎng)絡(luò)得到加權(quán)加速度時間歷程 )(taw ，按下式計算加權(quán)加速度均方根值。 圖 23 ISO26311(1997)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)振動波形峰值系數(shù) 9（峰值系數(shù)是加權(quán)加速度時間歷程 )(taw 的峰值與加權(quán)加速度均方根值 wa 的比值）時， 用基本的評價方法 —— 加權(quán)加速度均方根值來評價振動對人體舒適和健康的影響。 隨機輸入平順性評價指標(biāo) 如圖 23 所示 ISO26311(1997)[35]標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在進行舒適性評價時，它除了考慮座椅支撐面處輸入點 3 個方向的線振動，還考慮該 點三個方向的角振動，以及座椅靠背和腳支撐面兩個輸入點各 3 個方向的線振動，共 3 個輸入 12 個軸向振動。它主要考慮車輛的隔振性能，以機械振動的各個物理量（如振幅、頻率、加速度等）作為評價指標(biāo)，通過測試傳遞到人體的振動量的大小，來確定影響人體舒適性的程度，以此來評價汽車的平順性，因此，這是一種較為合適的評價方法。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，即使對同樣的汽車振動的感覺也會不一致，這樣，就會導(dǎo)致難