1、1第四十一講第四十一講482 本節(jié)將汽車振動系統(tǒng)簡化為單質(zhì)量的振動系統(tǒng)；分析單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振本節(jié)將汽車振動系統(tǒng)簡化為單質(zhì)量的振動系統(tǒng)；分析單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動和頻率響應(yīng)特性；分析單質(zhì)量系統(tǒng)對路面隨機(jī)輸入的響應(yīng)及其響應(yīng)量特性參動和頻率響應(yīng)特性；分析單質(zhì)量系統(tǒng)對路面隨機(jī)輸入的響應(yīng)及其響應(yīng)量特性參數(shù)的計算，分析懸架系統(tǒng)固有頻率數(shù)的計算，分析懸架系統(tǒng)固有頻率f0和阻尼比和阻尼比對對振動響應(yīng)的影響；介紹懸架系振動響應(yīng)的影響；介紹懸架系統(tǒng)固有頻率統(tǒng)固有頻率f0和阻尼比和阻尼比的選擇范圍。的選擇范圍。第六章 汽車的平順性第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動返回目錄返回目錄3 當(dāng)當(dāng) ，并忽略輪，并忽略

2、輪胎阻尼后，汽車立體模型可簡胎阻尼后，汽車立體模型可簡化為平面模型。化為平面模型。 車身質(zhì)量有垂直、俯仰、車身質(zhì)量有垂直、俯仰、側(cè)傾側(cè)傾3個自由度，個自由度，4個車輪質(zhì)量個車輪質(zhì)量有有4個垂直自由度，整車共個垂直自由度，整車共7個個自由度。自由度。一、汽車振動系統(tǒng)的簡化 IyIx第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動七自由度立體模型七自由度立體模型4四自由度平面模型四自由度平面模型四個自由度：四個自由度：前輪的垂直運(yùn)動前輪的垂直運(yùn)動后輪的垂直運(yùn)動后輪的垂直運(yùn)動車身質(zhì)心的垂直運(yùn)動車身質(zhì)心的垂直運(yùn)動車身繞質(zhì)心的俯仰運(yùn)動車身繞質(zhì)心的俯仰運(yùn)動對于車身部分，可以把隨質(zhì)心對于車身部分，可以把隨質(zhì)心的

3、平動和繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動，簡化的平動和繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動，簡化為前軸上方車身的垂直運(yùn)動和為前軸上方車身的垂直運(yùn)動和后軸上方車身的垂直運(yùn)動。后軸上方車身的垂直運(yùn)動。即，將車身部分的連續(xù)質(zhì)量等效為質(zhì)心處、前軸上方和后軸上方三個質(zhì)點(diǎn)。即，將車身部分的連續(xù)質(zhì)量等效為質(zhì)心處、前軸上方和后軸上方三個質(zhì)點(diǎn)。52c2r2f2mmmm0r2f2bmam2r22f222bmammIyy 1）總質(zhì)量保持不變）總質(zhì)量保持不變 2）質(zhì)心位置不變）質(zhì)心位置不變 3）轉(zhuǎn)動慣量保持不變）轉(zhuǎn)動慣量保持不變abmmbLmmaLmmyyy222c222r222f1第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動簡化前后應(yīng)滿足以下三個條件簡化前后應(yīng)

4、滿足以下三個條件解得解得令令 懸掛質(zhì)量分配系數(shù)。懸掛質(zhì)量分配系數(shù)。aby2602c222r222fmbLmmaLmmyy 對于大部分汽車，對于大部分汽車， = 0.81.2，即接近，即接近1。當(dāng)。當(dāng) = 1時時第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動即，車身質(zhì)心處的聯(lián)系質(zhì)量為零。即，車身質(zhì)心處的聯(lián)系質(zhì)量為零。7 同時，同時，在在 =1 的情況的情況下，前、后軸上方車身部下，前、后軸上方車身部分的集中質(zhì)量分的集中質(zhì)量m2f 、 m2r在在垂直方向的運(yùn)動是相互獨(dú)垂直方向的運(yùn)動是相互獨(dú)立的。立的。 于是，于是，雙軸汽車的前雙軸汽車的前軸或后軸可以簡化為車身、軸或后軸可以簡化為車身、車輪兩個自由度

5、振動系統(tǒng)車輪兩個自由度振動系統(tǒng)模型。模型。第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動8 車輪部分的固有頻率為車輪部分的固有頻率為1015Hz，如果激振頻率遠(yuǎn)如果激振頻率遠(yuǎn)離車輪固有頻率（即離車輪固有頻率（即5Hz以以下），輪胎的動變形很小，下），輪胎的動變形很小，可忽略車輪質(zhì)量和輪胎的彈可忽略車輪質(zhì)量和輪胎的彈性，從而得到車身單質(zhì)量系性，從而得到車身單質(zhì)量系統(tǒng)模型。統(tǒng)模型。第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動9二、單質(zhì)量系統(tǒng)的自由振動02qzKqzCzm 22mCn 令220mK0220zznz KmCn2020 0振動系統(tǒng)固有圓頻率；振動系統(tǒng)固有圓頻率；阻尼比。阻尼比。第三節(jié) 汽車

6、振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動對車身質(zhì)量運(yùn)用牛頓第二定律，得微對車身質(zhì)量運(yùn)用牛頓第二定律，得微分方程：分方程：10齊次微分方程的解為齊次微分方程的解為tnAznt220sine第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動 有阻尼自由振動時，有阻尼自由振動時，質(zhì)量質(zhì)量m2以有阻尼固有頻以有阻尼固有頻率率220rn振動，振幅按振動，振幅按ent衰減。衰減。11 增大，增大，r r下降。當(dāng)下降。當(dāng)=1時，運(yùn)動失去振蕩特征。時，運(yùn)動失去振蕩特征。 汽車懸架系統(tǒng)阻尼比汽車懸架系統(tǒng)阻尼比大約為大約為0.25，r比比0只下降了只下降了3%左左右，右， 。1）與有阻尼固有頻率與有阻尼固有頻率r r有關(guān)有關(guān)220rn2010r20mK200212mKf第三節(jié) 汽車振動系統(tǒng)的簡化，單質(zhì)量系統(tǒng)的振動阻尼比阻尼比對衰減振動的影響對衰減振動的影響固有頻率固有頻率122）決定振幅的衰減程度決定振幅的衰減程度21AAd 111eeTtnntAA1enT212e212lndd22ln411/阻尼比阻尼比對衰減振動的影響對衰減振動的影響兩個相鄰的振幅兩個相鄰的振幅A1與與A2之比稱為減振系數(shù)之比稱為減振系數(shù)d由實測的衰減振動曲線得到由實測的衰減