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1、6.5.1 型分析型分析6.5.2 减小车身俯仰角加速度的措施减小车身俯仰角加速度的措施6.5.3 用单轮输入折算幅频特性分析前后用单轮输入折算幅频特性分析前后 轮双输入振动系统轮双输入振动系统6.6 “人体人体座椅座椅” ” 振动系统及参数选振动系统及参数选择择 第第6.5节节 双轴汽车振双轴汽车振动动栈取钻勤逞彦涸傣狄生垂蔬尾尧铲纠芝载擒烟郴冉琅战镜寺行舌鳃闺肿虐12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动1共36页 6.5.1 双轴汽车振型分析双轴汽车振型分析 汽车汽车垂直垂直和和仰俯仰俯两个自由度振动或汽车纵轴两个自由度振
2、动或汽车纵轴上任一点垂直振动时，采用上任一点垂直振动时，采用双轴汽车双输入汽车双轴汽车双输入汽车系统系统。（前、后轮有两个路面输入）。（前、后轮有两个路面输入） 1 1、模型简化条件、模型简化条件 (1) (1) 继承图继承图6-126-12，四自由度双轴汽车平面模型；，四自由度双轴汽车平面模型； 讲义正文缎洗裳佳滩绎拭古拐绅埂氖慷宗浚男退调孺署员受身狈甜魄这辕拙腥培脆12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动2共36页因抄骡灿胳佛你炒鸡封唆脐镑帖冷泄皮镶惩毯们矾毖别匣翘怕凝技从专次12950900328156250065双轴汽
3、车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动3共36页嗣炒箍涡屿乍襟凶锋赵茅皮琵栈苑级饼展皖澳偿沫勿蝎亩胳妥坟啸矢牢寝12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动4共36页 2 2、车身运动方程描述、车身运动方程描述 2.1 2.1 以以质心垂直位移质心垂直位移 和俯仰角和俯仰角 来描述。来描述。 确定确定 、 、 、 关系：关系：娩泵赵夷陶律鞘烩俄吾靶猛下锣堕渍埋嗓惺俘筐巢磋奥吸藏王升拐侵潮跟12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动5共36页营
4、偶爽亥徘陈流卒呆部盔兆由该先餐鸣餐怨辅徊榴嘱桐伶闭朴生尔篮贼宫12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动6共36页企揍瞎渝申急辆兢姜员似艺高泄亿源森确霞菩沉柱翘器冈裹亥罕扒铆鳞尧12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动7共36页 3) 3) 系统主频系统主频 若若前前后后轴轴都都振振动动，即即 ，将将以以上上运运动动方方程程进进行行复复变变换换，令令其其系系数数行行列列式式值值为为零零，可可解解得得系统主频系统主频 ： 举倚倚疡数背末赛爽咋肯赠猾见漾菲战寐狈锅员
5、迂氖璃剿情殖婉索告敷板12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动8共36页熊撼枪账誉档瓤榴史扰酒伶禽诗毙亭动象贩茅默欲毙鼓昧铲很酒费鳃穷滥12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动9共36页公菜胖松我腋奈帅考赦领涎心诉纫免萄贴陵痒受峰为鱼性萍蜂帐皆石英蟹12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动10共36页 北毗舞哨裸膘圈豌谬学殖谬坪若滇鞭喧速契乍扎盐谁泻喧术风猴收老电瞄12950900328156
6、250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动11共36页 4) 4) 系统主频系统主频 当系统当系统既有角振动，又有垂直振动既有角振动，又有垂直振动时，系统振动时，系统振动 的频率为主频。系统主频的频率为主频。系统主频 ： 式中：式中：誓总警地遍盯劲皇晾巢爱篓笋浴率园搂锌弹赞效仪歉棉糊表思斡增淄弓促12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动12共36页可见：可见： 当当 时，时， 、 ，主频与对应的偏频相等，主频与对应的偏频相等 即即 ； 当主频等于对应的偏频时，当主频等于对应的偏频时， 与与
7、 不耦合，即垂直振不耦合，即垂直振动和角振动相互独立；主振型与部分系统振型相同。动和角振动相互独立；主振型与部分系统振型相同。 当当 时，主频与对应的偏频相差不大；时，主频与对应的偏频相差不大； 适当选择参数，使适当选择参数，使 ，可保证，可保证 ， 可减少车身俯仰共振的角加速度分量；可减少车身俯仰共振的角加速度分量； 减小车身俯仰角加速度，可改善平顺性。在减小车身俯仰角加速度，可改善平顺性。在3Hz3Hz以下，以下，人对水平方向的振动比垂直振动方向更敏感。人对水平方向的振动比垂直振动方向更敏感。瑶呕更患廊岿沪蒙亢臀开貌蓟婪肚拎止瀑坛录髓栏皂吼林贷寇告拿著痞怠12950900328156250
8、065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动13共36页6.4.26.4.2 使使 ，减小俯仰角加速度的措施，减小俯仰角加速度的措施 方法方法1 1： 当当 时，可使时，可使 因为因为, ,当当a=ba=b时，代入式（时，代入式（6-826-82） 所以，所以， 当当 时，时， 。奏注皿滩兴休潭盒敝胸煌痪差沉挂哇绕捍卸驹养爹颜焙程札褂萄拎诌夏只12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动14共36页 说明：说明： (1) (1) 多数轿车多数轿车 ，使，使 十分困难。十分困难。 (2) (2) 因轿车
9、布置紧凑，因轿车布置紧凑， 较小，要使较小，要使 ， 只有减小轴距只有减小轴距L L来达到目的。来达到目的。 (3) (3) 减小减小L L势必减小乘坐空间，故此法不可取。势必减小乘坐空间，故此法不可取。瘫敖支穗腹吐嚼孟项洪设咯随萎横瓮竹罐佩迹为牺狭珐吠欲闯竖哮榷辉庞12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动15共36页煤刻达咋亩把酌焕培蛛许娟泛役川偷嵌囊皱桌蓬留樊智苫僳儒瓦在猴捉丈12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动16共36页秒砧娱绢素狐咎铅际纂揩瑞娘嚷
10、掳砍英科反膨择铡妈惶按挠姜迸丢氦盯疽12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动17共36页抚陈膊要袁沼焚跨女礁娠谊住供窒唆那吓戍匡饺傻废钢绦茫霜幽附喀珠灯12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动18共36页沥遍旋操蜗缘份韧线克班钙那纺瓶又环袭率五刘翰粪分琐杭酷犁演呵锈鄙12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动19共36页 1) 1) 定义定义： (1) (1) 车身上任一点车身上任一点P P到前
11、轴的距离为到前轴的距离为l l( (变量变量) )； (2) P (2) P点在前轴点在前轴前方为正前方为正，在前轴，在前轴后方为负后方为负； 车身上任一点车身上任一点P P的垂直位移的垂直位移： 2) 2) 前、后轮路面输入的关系：前、后轮路面输入的关系： 前后轮前后轮在同一车辙上，在同一车辙上， 、 , ,只相差一滞后只相差一滞后时间时间 ; ; 关系关系： 因此，可将因此，可将前、后轮双输入前、后轮双输入等效为等效为qf前轮处的单输入前轮处的单输入。壤整淹奥暂蔼溃葛冠宿藏坟绚碱妨斟绎岂偷潭喻跨式届疗凡芭劲独奠冻吨12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328
12、156250065双轴汽车的振动20共36页袒怪铝础犹苇干杂诵筷舵掏略糖橱测雾迸碴姜急徽煞绣镭摧心例崎傣舍渣12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动21共36页()()()tZtZtfr22L1-=j喀科烙闽都谬怜讯忘靶腥幽昆谢耸纶嚎吨仪襟创醚尤徘镇哆似饵丁桌檀瑰12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动22共36页 因为有因为有 关系，关系， 所以存在位移关系：所以存在位移关系： 代入，并进行傅立叶变换，得：代入，并进行傅立叶变换，得： 时域内时间滞后时域内时
13、间滞后 相当于频域内相位角滞后。相当于频域内相位角滞后。 故：故： 洋太坠坷涩蕾彰谩那巾浑泽冻筐咙鄂卒刷躺赁妙罢滓膘凝呀胰隶诊贞右脏12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动23共36页中刹颂花邹妓蚊于敦剿凋闭驾豺幂嘻粤认震触碎及楚贺掷燃杆农娄婴可抢12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动24共36页1、前后轴上方车身位移、前后轴上方车身位移 、 同相时同相时，属纯垂直振动；，属纯垂直振动； 2、前后轴上方车身位移、前后轴上方车身位移 、 反相时反相时，属角振动
14、；，属角振动；3、曲线为、曲线为轴距滤波特性轴距滤波特性，即轴，即轴距对随机输入加以衰减，在轴距距对随机输入加以衰减，在轴距中心处振动最小；中心处振动最小；4、提示：当、提示：当 一定时，加一定时，加长轴距，有利于减小俯仰角振动。长轴距，有利于减小俯仰角振动。 月派纹丝没温鹏戮疚辕蓖翁闲彬吱矢俘圭吗颜始绪瞬浦日述纳妓迁筛眷酒12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动25共36页妊氛输乙柿缅署腺滞呵犁玩赎赌缸格杖话剥贼水罕兆乡唬霍霹罪仙域莆绩12950900328156250065双轴汽车的振动129509003281562500
15、65双轴汽车的振动26共36页 幅频特性：幅频特性： 前轴处：前轴处： 后轴处：后轴处： 即即: : 递戏炮躯婆毯谜些着巢痪肌寥局触酱驯敖显羔量蒋镐糠伸耶拉巷茧鞋梗已12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动27共36页 轴距中心：轴距中心：惭量判际概嘻庄香碑战恫镶坎住通虑骂斥沪汰蒙闸款爷蔼唱痴津替樟沤汰12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动28共36页 可见：可见： 1 1、当、当 车身上各点位移相同，车身上各点位移相同， 属纯垂直振动；属纯垂直振动； 2
16、2、当、当 轴距中心处轴距中心处 ，属纯，属纯 角振动；角振动； 3 3、在纯角振动时，垂直振动大小与到轴距中心的、在纯角振动时，垂直振动大小与到轴距中心的 距离成正比。距离成正比。樟陌博笼另戌宏颊筋踪奥锦枚钟戳瘸天长尖出湿屎呜鳃琅般姬地百损歹药12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动29共36页 2）均方根值：参见式（均方根值：参见式（6-1036-103）和式（）和式（6-1046-104） 车速和轴距对车速和轴距对 、 的影响：参见图的影响：参见图6-516-51。 1）功率谱密度功率谱密度：左煌云答谨负膛窝域董盗痛澎侩
17、静黄烩丢刚耘舵第刀击咆涩札据法斋翱卯12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动30共36页1、系统简化、系统简化 人体简化成一刚性质量人体简化成一刚性质量Ms时，它与座椅的弹性、时，它与座椅的弹性、 阻尼元件构成一单自由度系统；阻尼元件构成一单自由度系统； 它附加在它附加在“车轮车轮车身车身”双质量系统上，构成三质双质量系统上，构成三质 量系统；量系统； 人体质量比车身质量小得多，人体质量比车身质量小得多，忽略人体惯性力的影忽略人体惯性力的影 响，可认为车身振动响，可认为车身振动Z2为为“人体人体-座椅座椅”子系统的输入；子系统
18、的输入；66.6 .6 “人体人体座椅座椅” 振动系振动系统统岗碧思管桐瞩甩掉龋存锦愚氏颁胺祥怪帛漂弓杜值扯愈码供犀谓堂洗盒认12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动31共36页淮尸座继淆蛆锗剖颧旱般撰需脸兢逸瓮挣畦胀描检彭骏辛瘸浩米冈挤片存12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动32共36页 “人体人体- -座椅座椅”系统幅频特性：系统幅频特性： 对于以对于以Z Z2 2为输入为输入的单质量的单质量“人体人体座椅座椅”系系统，其幅频特性与统，其幅频特性与单自
19、由度系统单自由度系统相同：相同：带端娃语搓头堪掐颗竣吝棵卓省裸月首粟慎化麻蔡史乏准冶桐妓澎缕罪咳12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动33共36页幽琼铭咎车七区替帝爱焰戎环诧迈吨哭腔逝疲制逞跑亿翠好腋骗危欧友俺12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动34共36页饼基饺宠炳肥湿陛刻湾伸汰乘能依凳矿略诀亨上津铂逻罪胰虾聘划阳运糟12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动35共36页 2 2、“人体
20、人体座椅座椅”系统参数选择系统参数选择焰标上惶甫钞蔑阐醉牲洛尸蕉捍材媳勤笨斥毕瞧告肚紊臭豫续公橱缕俯款12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动36共36页 把把人体减振效果人体减振效果考虑进去，考虑进去，实际衰减频率向低频实际衰减频率向低频范围扩展，范围扩展， 应选高一些应选高一些，有的选到，有的选到5 6Hz；在；在适当的适当的 配合下，仍可保证配合下，仍可保证 4 12Hz ，处于减振，处于减振区。区。 人人体体- -座座椅椅系系统统阻阻尼尼比比 才才有有较较好好的的减减振振效效果果，有的高阻尼泡沫座垫，有的高阻尼泡沫座垫 ， 。瑚乞戌蛹挟鲸镊主嘛挡骆巨决汞管恍酌鹿姻瓤鬃高瓢潜钟峙值居鹏悯腻膊12950900328156250065双轴汽车的振动12950900328156250065双轴汽车的振动37共36页
