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1、SICAR ConfidentialPage： 1 上海世科嘉底盘科 Page： 1 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 汽车平顺性简介 彭雄熊 2008-08-22 SICAR ConfidentialPage： 2 上海世科嘉底盘科 Page： 2 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 路面 汽车人 SICAR ConfidentialPage： 3 上海世科嘉底盘科 Page： 3 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 SICAR Confid
2、entialPage： 4 上海世科嘉底盘科 Page： 4 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 SICAR ConfidentialPage： 5 上海世科嘉底盘科 Page： 5 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 一 、 人体对振动的反应和平顺性的评价 SICAR ConfidentialPage： 6 上海世科嘉底盘科 Page： 6 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 平顺性的评价标准 评价标准 ISO2631-1:1997(E) 人体
3、承受全身振动评价第一部分：一般要求 GB/T4970-1996汽车平顺性随机输入行驶试验方法 GB/T 5902-86汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法 所考虑的振动 ISO2631-1规定，舒适性评价时，考虑座椅支承处的3个线振动和3个角振 动，靠背和脚支承处各3个线振动，共12个轴向振动。健康影响评价时， 仅考虑座椅支承处的3个线振动xs、ys、zs。 SICAR ConfidentialPage： 7 上海世科嘉底盘科 Page： 7 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 1、轴加权系数 对不同方向振动，人体敏感度不一样。该标准用轴加权系数描述
4、 这种敏感度。 2、频率加权系数 对不同频率的振动，人体敏感度也不一样。例如，人体内脏在椅 面z向振动4-8Hz发生共振，8-12.5Hz对脊椎影响大。椅面水平振动敏感 范围在0.5-2Hz。标准用频率加权函数w描述这种敏感度。 平顺性名词解释 SICAR ConfidentialPage： 8 上海世科嘉底盘科 Page： 8 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 人体坐姿受振模型 SICAR ConfidentialPage： 9 上海世科嘉底盘科 Page： 9 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺
5、性简介 椅面x,y向和靠背y向 ： 椅面z向： 靠背x向 ： 频率加权系数 SICAR ConfidentialPage： 10 上海世科嘉底盘科 Page： 10 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 频率加权 滤波网络 aw(t) a(t) 3、 均方根值 a(t)是测试的加速度时间信号。 4、 加权均方根值 aw(t)是通过频率加权函数滤波网络后得到的加速度时间信号。 SICAR ConfidentialPage： 11 上海世科嘉底盘科 Page： 11 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介
6、 1、 按加速度加权均方根值评价。样本时间T一般取120s。 2、同时考虑3个方向 3轴向xs、ys、zs振动的总加权加速度均方根值为： 平顺性评价方法 SICAR ConfidentialPage： 12 上海世科嘉底盘科 Page： 12 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 平顺性指标和人的感觉间的关系 SICAR ConfidentialPage： 13 上海世科嘉底盘科 Page： 13 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 SICAR ConfidentialPage： 14 上海世科嘉
7、底盘科 Page： 14 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 二 、路面不平度的统计特征 路面不平度的功率谱密度 1. x(t)功率谱密度Gx(f)的意义 Gx(f) 表示x(t)的平均功率Ex2(t)在频率域的分布。 2.路面不平度q(I)的功率谱密度Gq(n)的意义 Gq(n) 表示.路面不平度q2(I)的平均值Eq2(I)的空间频率分布。 SICAR ConfidentialPage： 15 上海世科嘉底盘科 Page： 15 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 3.路面不平度的功率谱密度
8、 式中 n空间频率，m-1 (波长的倒数) n00.1 m-1 Gq(n0)路面不平度系数(m2/m-1) w频率指数，一般取为2 GB 7031车辆振动输入路面平度表示 SICAR ConfidentialPage： 16 上海世科嘉底盘科 Page： 16 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 SICAR ConfidentialPage： 17 上海世科嘉底盘科 Page： 17 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 SICAR ConfidentialPage： 18 上海世科嘉底盘科 Pa
9、ge： 18 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 路面空间频率谱密度化为时间谱密度 1.空间频率与时间频率的关系 f=un 这里n是空间频率(每米波长数)。u是车速(m/s)，f是时间频率(Hz,每秒波长 数)。 2.路面时间谱密度与空间频率谱密度的关系 SICAR ConfidentialPage： 19 上海世科嘉底盘科 Page： 19 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 上式可化为 还可得到 SICAR ConfidentialPage： 20 上海世科嘉底盘科 Page： 20 版本号
10、： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 三、 汽车振动系统的简化、单质量系统振动 SICAR ConfidentialPage： 21 上海世科嘉底盘科 Page： 21 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 汽车单自由度振动模型 SICAR ConfidentialPage： 22 上海世科嘉底盘科 Page： 22 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 汽车单自由度振动方程（1） 令 2n=C/m2，20=K/ m2， 齐次方程变为 SICAR Confi
11、dentialPage： 23 上海世科嘉底盘科 Page： 23 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 0称为系统固有圆频率，定义阻尼比 方程的解为 SICAR ConfidentialPage： 24 上海世科嘉底盘科 Page： 24 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 弹簧振子 SICAR ConfidentialPage： 25 上海世科嘉底盘科 Page： 25 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 单自由度自由振动衰减曲线 SICAR
12、ConfidentialPage： 26 上海世科嘉底盘科 Page： 26 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 双轴汽车平顺性模型 SICAR ConfidentialPage： 27 上海世科嘉底盘科 Page： 27 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 平顺性分析的振动响应量有3种： 1、车身振动加速度 2、悬架动挠度（涉及限位行程、悬架击穿） 3、车轮与路面间的动载荷 平顺性分析的振动响应量 SICAR ConfidentialPage： 28 上海世科嘉底盘科 Page： 28 版本号
13、： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 单质量系统对路面随机输入的响应 对单自由度系统，输出功率谱=幅频特性的平方输入功率谱，即 式中，x表示输出，可以是车身加速度 、悬架动挠度fd、车轮与路面间 的动载荷Fd。 方差2=均方值-均值2。在振动均值为0时， 方差 2=均方值= SICAR ConfidentialPage： 29 上海世科嘉底盘科 Page： 29 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 车身加速度功率谱密度函数 车身加速度功率谱密度函数用于： a.了解振动加速度功率频谱的分布。 b.求加速度
14、均方根值 或加权均方根值评价汽车平顺性。 SICAR ConfidentialPage： 30 上海世科嘉底盘科 Page： 30 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 结论： 1）固有频率 越低， 越小。即悬架越软平顺性越 好。但固有频率不可太低。否则悬架动挠度太大，并会导致乘客晕车 。 2）阻尼有一最佳值，在0.2-0.4之间。 SICAR ConfidentialPage： 31 上海世科嘉底盘科 Page： 31 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 1、固有频率越低，车身振动加速度均方根值
15、越低，平顺性越好。但固有频率太低 ，会导致汽车载荷变化时车身高度变化过大、悬架“击穿”和乘员晕车； 2、汽车悬架阻尼比不能过大或过小，有一最佳值，在0.2和0.4之间。 平顺性和固有频率、阻尼比的关系 SICAR ConfidentialPage： 32 上海世科嘉底盘科 Page： 32 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 四、 汽车平顺性试验和数据处理 平顺性试验内容 1悬架刚度、阻尼的测定 2固有频率和阻尼比的测定 频率根据波形直接测定测出周期，再求倒数。 阻尼比下式测定： 3频响函数的测定 可在电液振动台上或路面上进行。 SICAR ConfidentialPage： 33 上海世科嘉底盘科 Page： 33 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 传动系弯曲振动试验 SICAR ConfidentialPage： 34 上海世科嘉底盘科 Page： 34 版本号： Rev. CHASSIS1 密级： Secret 秘密底盘科培训平顺性简介 传动系振型试验框图 SICAR ConfidentialPage： 35 上海世科嘉底盘科 Page： 35
