汽车振动及噪声-平顺性PPT课件.pptx

主讲：胡爱军 汽车振动与噪声控制 1 第5章 汽车平顺性 5.1平顺性的定义 5.3道路不平度统计特性 5.4平顺性分析 5.2人体反应与平顺性评价 5.5影响汽车平顺性的结构因素 2 5.1平顺性的定义 平顺性是指保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。 振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康，影响货物的完整性以及零部件的性能和寿命。平顺性研究的目的是有效控制汽车振动的传递，使振动系统在给定“输入”的“输出”不超过一定的界限。 输入 ●路面不平 ●车速 汽车振动系统 ●轮胎、悬架、车身 ●座椅及人体系统 ●质量、弹簧、阻尼 输出 ●车身传至人体的加速度 ●悬架动挠度 ●车轮动载荷 评价指标 ●加权加速度 均方根值 ●撞击悬架限 位概率 ●行驶安全性 3 人体对振动的反应 垂直方向4～8Hz 水平方向1～2Hz 人体最敏感 传至人体的振动加速度 人体对水平方向的振动比垂直方向更敏感 心理 生理 客观因素 主观因素 持续时间 强度 作用方向 频率 5.２人体反应与平顺性评价 无感觉 稍有感觉 有感觉 强烈感觉 非常强烈感觉 人体对振动的反应 4 5.２人体反应与平顺性评价 ISO2631标准用加速度均方根值给出在1~80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限。 (1)暴露极限。当人体承受的振动强度在这个极限之内，将保持健康或安全。通常把此极限作为人体可以承受振动量的上限。 (2)疲劳－功效降低界限。这个界限与保持工作效能有关。当驾驶员承受的振动强度在此界限之内时，能准确灵敏地反应，正常地进行驾驶。 (3)舒适降低界限。此界限与保持舒适有关，在这个界限之内，人体对所暴露的振动环境主观感觉良好，能顺利完成读、写等工作。 人体对振动的反应 5 5.２人体反应与平顺性评价 人体对振动的反应 6 5.２人体反应与平顺性评价 人体对振动的反应 　　“疲劳－工效降低界限”的振动加速度允许值的大小与振动频率、振动作用方向和暴露时间三个因素有关： 　　(1)振动频率。对垂直振动，乘员敏感的频率范围为4~8Hz，对水平振动，乘员敏感的频率范围为1~2Hz。 　　(2)振动作用方向。垂直振动与水平振动的“疲劳工效降低界限”不一样，同一暴露时间下，频率在3.15Hz以下时容易感受到水平振动；高于此频率时，对垂直振动更敏感。 　　(3)暴露时间。人体达到一定反应的界限，都是由人体感觉到的振动强度大小和暴露时间长短两者综合的结果。 7 在进行舒适性评价时，除了考虑座椅支撑面处输入点3个方向的线振动，还考虑该点3个方向的角振动，以及座椅靠背和脚支撑面两个输入点各3个方向的线振动，共3个输入点12个轴向的振动。 5.２人体反应与平顺性评价 平顺性评价指标 8 1.基本评价法 (1)计算各轴向加权加速度均方根值aw 1）滤波网络法 将测得的 通过相应的频率加权函数 的滤波网络，得到加权加速度时间历程 。 2）频谱分析法 对 进行频谱分析，得到功率谱密度函数 。 5.２人体反应与平顺性评价 平顺性评价指标 9 (2)三个方向总加权加速度均方根值 (3)总加权振级Law 5.２人体反应与平顺性评价 平顺性评价指标 10 2.辅助评价法 当峰值系数 9时，ISO 2631-1:1997(E)标准规定用加权加速度4次方根值评价。它能更好地估计偶尔遇到过大的脉冲引起的高峰值系数振动对人体的影响。此时采用辅助评价方法 —— 振动剂量值。 5.２人体反应与平顺性评价 平顺性评价指标 11 5.3道路路面不平度的统计特性 路面谱 路面不平度函数 路面相对基准平面的高度 q ，沿道路走向长度 I 的变化 q（I）称为路面不平度函数。 用水准仪或路面计可以得到路面不平度函数。 12 n—空间频率（m-1），表示每米长度包括几个波长； n0—参考空间频率，n0=0.1m-1； W—频率指数。 5.3道路路面不平度的统计特性 路面谱 13 路面等级 Gq(n0)/(10-6m3) （n0=0.1m-1） σq /(10-3m) 0.011m-1n2.83m-1 几何平均值 几何平均值 A 16 3.81 B 64 7.61 C 256 15.23 D 1024 30.45 E 4096 60.90 F 16384 121.80 G 65536 243.61 H 262144 487.22 路面不平度8级分类标准 5.3道路路面不平度的统计特性 路面谱 14 路面不平度分级图 5.3道路路面不平度的统计特性 路面谱 15