汽車理論余志生版6.3概要

1、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)對路面隨機輸入的響應(yīng)及其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和阻尼比和阻尼比對對振動響應(yīng)振動響應(yīng)的影響；介紹懸架系統(tǒng)固有頻率的影響；介紹懸架系統(tǒng)固有頻率f0和阻尼比和阻尼比的選擇范圍。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)的振動返回目錄返回目錄2 當當 ，并，并忽略輪胎阻尼后，汽忽略輪胎阻尼后，汽

2、車立體模型可簡化為車立體模型可簡化為平面模型。平面模型。 車身質(zhì)量有垂直、車身質(zhì)量有垂直、俯仰、側(cè)傾俯仰、側(cè)傾3個自由度，個自由度，4個車輪質(zhì)量有個車輪質(zhì)量有4個垂個垂直自由度，整車共直自由度，整車共7個個自由度。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32c2r2f2mmmm0r2f2bmam2r22f222bmammIyy 1）總質(zhì)量保持不變）總質(zhì)量保持不變 2）質(zhì)心位置不變）質(zhì)心位置不變 3）轉(zhuǎn)動慣量保持不變）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

3、個條件簡化前后應(yīng)滿足以下三個條件解得解得令令 懸掛質(zhì)量分配系數(shù)。懸掛質(zhì)量分配系數(shù)。aby2402c222r222fmbLmmaLmmyy 對于大部分汽車，對于大部分汽車， = 0.81.2，即接，即接近近1。當。當 = 1時時第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動5 在在 =1 的情況的情況下，前、后軸上方下，前、后軸上方車身部分的集中質(zhì)車身部分的集中質(zhì)量量m2f 、 m2r在垂直在垂直方向的運動是相互方向的運動是相互獨立的。獨立的。 雙軸汽車模型雙軸汽車模型可以簡化為車身、可以簡化為車身、車輪兩個自由度振車輪兩個自由度振動系統(tǒng)模型。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

4、動6 車輪部分的固有車輪部分的固有頻率為頻率為1016Hz，如如果激振頻率遠離車輪果激振頻率遠離車輪固有頻率（即固有頻率（即5Hz以以下），輪胎的動變形下），輪胎的動變形很小，可忽略車輪質(zhì)很小，可忽略車輪質(zhì)量和輪胎的彈性，從量和輪胎的彈性，從而得到車身單質(zhì)量系而得到車身單質(zhì)量系統(tǒng)模型。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02qzKqzCzm 22mCn 令220mK0220zznz 022nCm K0 0振動系統(tǒng)固有圓頻率；振動系統(tǒng)固有圓頻率；阻尼比。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齊次微分方程的解為220esi

5、nntzAn t第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 有阻尼自由有阻尼自由振動時，質(zhì)量振動時，質(zhì)量m2以有阻尼固有頻以有阻尼固有頻率率220rn振動，振幅按振動，振幅按ent衰減。衰減。9 增大，增大，r r下降。當下降。當=1時，運動失去振蕩特征。時，運動失去振蕩特征。 汽車懸架系統(tǒng)阻尼比汽車懸架系統(tǒng)阻尼比大約為大約為0.25，r比比0只下降只下降了了3%左右，左右， 。1）與有阻尼固有頻率與有阻尼固有頻率r r有關(guān)有關(guān)220rn2010r20mK200212mKf第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動阻尼比阻尼比對衰減振動的影響對衰減振動的影響102）決定振幅的衰減程度決定振

6、幅的衰減程度21AAd 111eeTtnntAA1enT212e212lndd22ln411/阻尼比阻尼比對衰減振動的影響對衰減振動的影響兩個相鄰的振幅兩個相鄰的振幅A1與與A2之比稱為減振系數(shù)之比稱為減振系數(shù)d由實測的衰減振動曲線得到由實測的衰減振動曲線得到d，即可確定系統(tǒng)的阻尼比，即可確定系統(tǒng)的阻尼比。阻尼比越大，振幅衰減得越快阻尼比越大，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。分析幅值比、相位差隨激振頻率而變化的規(guī)律。 對于對于一個常系數(shù)的線性系統(tǒng)（即系統(tǒng)的一個常系數(shù)的線性系統(tǒng)（即系統(tǒng)的m、K、為

7、常為常數(shù)）數(shù)），當輸入量，當輸入量 是一個簡諧函數(shù)時，輸出量是一個簡諧函數(shù)時，輸出量 也是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。不同。 輸出、輸入的幅值比是頻率輸出、輸入的幅值比是頻率 f 的函數(shù)，稱為的函數(shù)，稱為幅頻特性幅頻特性。 相位差也是相位差也是 f 的函數(shù)，稱為的函數(shù)，稱為相頻特性相頻特性。 兩者統(tǒng)稱為兩者統(tǒng)稱為頻率響應(yīng)特性頻率響應(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 q t z t12jz qHzq QZ2j0ezz1j0eqq復(fù)振幅復(fù)振幅12j00ejqzHqz jejqzHz0、q0為輸出、輸

8、入諧量的幅值；為輸出、輸入諧量的幅值；角；為輸出、輸入諧量的相、211.頻率響應(yīng)函數(shù)的確定 由輸出、輸入諧量復(fù)振幅由輸出、輸入諧量復(fù)振幅 z 與與 q 的比值或的比值或 與與 的傅里葉變換的傅里葉變換Z()與與Q() 的比值，可以確定頻率響應(yīng)函數(shù)的比值，可以確定頻率響應(yīng)函數(shù) 。00/jqzHqz 輸出、輸入諧量的幅輸出、輸入諧量的幅值比，稱為幅頻特性。值比，稱為幅頻特性。 12 輸出、輸入諧量的相輸出、輸入諧量的相位差，稱為相頻特性。位差，稱為相頻特性。第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 z t q tjz qH13tzzj0e z令令tqqj0e qzzjqqjz2z 02qzKqzCzm qzqzHjCKmCKjj22則則第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動代入代入KCKCm