汽车理论余志生版63精要.ppt

* ?本节将汽车振动系统简化为单质量的振动系统；分析单质量系统的自由振动和频率响应特性；分析单质量系统对路面随机输入的响应及其响应量特性参数的计算，分析悬架系统固有频率f0和阻尼比ζ对振动响应的影响；介绍悬架系统固有频率f0和阻尼比ζ的选择范围。 第六章 汽车的平顺性 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 返回目录 ?当 ，并忽略轮胎阻尼后，汽车立体模型可简化为平面模型。 ?车身质量有垂直、俯仰、侧倾3个自由度，4个车轮质量有4个垂直自由度，整车共7个自由度。 一、汽车振动系统的简化 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 1）总质量保持不变 2）质心位置不变 3）转动惯量保持不变 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 简化前后应满足以下三个条件 解得 令 —悬挂质量分配系数。 对于大部分汽车，? = 0.8～1.2，即接近1。当? = 1时 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 ?在 ? =1 的情况下，前、后轴上方车身部分的集中质量m2f 、 m2r在垂直方向的运动是相互独立的。 ?双轴汽车模型可以简化为车身、车轮两个自由度振动系统模型。 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 ?车轮部分的固有频率为10~16Hz，如果激振频率远离车轮固有频率（即5Hz以下），轮胎的动变形很小，可忽略车轮质量和轮胎的弹性，从而得到车身单质量系统模型。 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 二、单质量系统的自由振动 ω0—振动系统固有圆频率； ζ—阻尼比。 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 齐次微分方程的解为 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 ?有阻尼自由振动时，质量m2以有阻尼固有频率 振动，振幅按 衰减。 ?ζ增大，ωr下降。当ζ=1时，运动失去振荡特征。 ?汽车悬架系统阻尼比ζ大约为0.25，ωr比ω0只下降了3%左右， 。 1）与有阻尼固有频率ωr有关 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 阻尼比ζ对衰减振动的影响 2）决定振幅的衰减程度 阻尼比ζ对衰减振动的影响 两个相邻的振幅A1与A2之比称为减振系数d 由实测的衰减振动曲线得到d，即可确定系统的阻尼比ζ。 阻尼比越大，振幅衰减得越快 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 三、单质量系统频率响应特性 ?分析幅值比、相位差随激振频率而变化的规律。 ?对于一个常系数的线性系统（即系统的m、K、ζ为常数），当输入量 是一个简谐函数时，输出量 也是与输入量同频率的简谐函数，但两者的幅值不同，相位也不同。 ?输出、输入的幅值比是频率 f 的函数，称为幅频特性。 ?相位差也是 f 的函数，称为相频特性。 ?两者统称为频率响应特性。 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 复振幅 z0、q0为输出、输入谐量的幅值； 1.频率响应函数的确定 ?由输出、输入谐量复振幅 z 与 q 的比值或 与 的傅里叶变换Z(ω)与Q(ω) 的比值，可以确定频率响应函数 。 ?输出、输入谐量的幅值比，称为幅频特性。 ?输出、输入谐量的相位差，称为相频特性。 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 令 则 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动 代入 2.幅频特性 第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动