汽车振动与噪声控制教学课件完整版电子教案.pptx

全 册 课 件 延迟符 正版课件，所有文字、内容、动画均可修改。 注意：盗均不可修改 汽车振动与噪声控制教学课件完整版电子教案 1 汽车振动与噪声控制（第3版） 普通高等教育车辆工程专业“新工科”建设系列教材 Contents 第一章 振动理论基础 第一节　 概　 　 述 第二节　 单自由度系统 第三节　 多自由度系统 第四节　 连续系统振动 第五节　 随机振动分析基础 概述 介绍线性振动理论的基本内容。从不同着眼点对振动系统简单分类，从单自由度振动系统出发，定义振动问题和振动系统的基本概念，分析自由振动与强迫振动、瞬态振动与稳态振动的解表达形式及其物理意义；从线性单自由度振动系统对任意激励的响应表达，通过模态分析，获得对多自由度系统问题的一般解形式，并进一步分析指出，该形式对于连续振动系统响应表达仍然有效；针对汽车振动问题分析的特定要求，介绍了线性随机振动响应分析的基本内容。 概述 振动理论是分析任何机器和结构的动态特性(又称为动力学特性)的理论基础之一。 汽车是一种结构较为复杂的机器，虽然它在结构形式、工作状态方面有其特殊性，但在做动态力学性能分析时，仍将其看成一个振动系统。 所谓振动系统，是对一般机器或结构系统的一类抽象数学模型，当研究的目的是关于这个系统的振动性能时，所抽象的系统模型，就称为振动系统。 概述 同一切动力学系统一样，振动系统也有复杂和简单之分， 而被抽象出的振动系统复杂与否主要由研究问题的目的决定。 一个构成相对复杂的机器系统，比如汽车，如果研究的目的只要求考虑其质心垂直方向的运动，则可将该汽车简化成相对简单的振动系统，如将整车质量假想集中于质心上而简化为单自由度系统，一个看似简单的汽车某梁状或板状零件，根据研究的目的要求，则可将其抽象为相对更加复杂的多自由度系统甚至连续系统。 概述 振动系统可以按自由度来分类，这是为数学处理的方便和自然而使用的振动问题分类描叙的方法之一。 按自由度来分，振动系统可分为离散系统和连续系统。 概述 离散系统又称为集中参数系统，它的特点是描述运动状态的方程是多元常微分方程组。其自变量元的物理意义往往是系统中某质量点的空间运动坐标或空间运动增量坐标，而自变量元的个数就称为振动系统的自由度维数； 既然定义出适当个数的自变量元是利用运动方程完全地描述出系统的空间几何位置所要求的，振动系统的自由度数就定义为在运动全过程中能完全确定系统的空间几何位置所需的独立坐标元的数目。 有限个自变量元的系统通常称之为多自由度振动系统，如描述问题只要求有一个自变量元，则称为单自由度系统。 概述 连续系统是指描述其运动状态的参数，如质量、刚度和阻尼都是连续定义的，对应的运动方程是多元偏微分方程组。 既然自变量元代表质量点的运动坐标或运动增量坐标，当考虑的点无限密布于考虑的结构区域时，系统运动微分方程由常微分方程组转化为偏微分方程组，自由度数由有限变为无限多个，系统模型也就由集中参数的离散系统转化为分布连续参数系统，连续振动系统由此而得名。 概述 在进行振动系统分析时，对所考虑的系统区分它是线性系统还是非线性系统，基本决定了分析可用的方法。 从物理实质上讲，大多数实际系统都是非线性的；但为了使分析能够基于成熟的数学工具方便地进行，并且在能够断定所得结论在给定工况下能够基本真实地反应出实际系统的主要特性的情况下，常常采用线性化近似作为振动系统建模的第一步。 概述 线性化的方式一般有三类： 一是将实际物理系统的各种非线性因素近似线性化，从而得线性动力学方程； 二是精确利用非线性关系获得非线性动力学方程，再将方程中的非线性小项忽略； 三是将系统非线性动力学方程在系统的平衡工作点附近展开，在该平衡工作点附近用近似线性（包括几何运动和物理性态）增量关系代替原非线性关系。 概述 当实际动力学系统涉及某些随机变量或随机过程时，对应的系统动态特性分析要求运用随机振动理论。在工程中最常见的情况是机械或结构本身构成是确定性的，而它们所工作的环境是随机性的，即对确定性构成的物理系统的激励是随机性的。按自然发展因果关系论，系统的响应自然也应是随机性的。 汽车是这样一个随机振动系统的典型，因为汽车行驶工况的主要激励是它正在行驶的路面的不平度，路面不平度本身是随机性的。因此，作为设计者最为关心的汽车的响应输出，也是由随机路面不平度和汽车本身构成所决定的随机过程。 这里的关系是随机振动系统分析的内容，它包括系统输入（激励）、系统本身和系统输出（响应）三部分之间的关系。 概述 本章主要述及线性振动理论，它是振动理论中最成熟、最规范的部分，也是具有最广泛工程实际应用的部分。 其成