12950900328156250065双轴汽车的振动.ppt
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1、共36页,1,6.5.1 型分析 6.5.2 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 轮双输入振动系统 6.6 “人体座椅” 振动系统及参数选择,第6.5节 双轴汽车振动,共36页,2,6.5.1 双轴汽车振型分析 汽车垂直和仰俯两个自由度振动或汽车纵轴上任一点垂直振动时,采用双轴汽车双输入汽车系统。(前、后轮有两个路面输入) 1、模型简化条件 (1) 继承图6-12,四自由度双轴汽车平面模型;,讲义正文,共36页,3,共36页,4,(2) 进一步忽略车轮部分质量和轮胎刚度, 车身质量等效为3个集中质量;,共36页,5,2、车身运动方程描述 2.1 以质心垂直位
2、移 和俯仰角 来描述。 确定 、 、 、 关系:,共36页,6,2.2 以 、 来描述系统无阻尼自由振动运动方程 1) 运动方程 条件: 无阻尼自由振动,q=0,Cr=Cf=0 分别对后/前端取力矩平衡: 2) 系统偏频 前、后端部分系统固有圆频率(即偏频):,共36页,7,前端: 条件:Z2r=0, 只有前端振动; 后端: 条件: Z2f=0 , 只有后端振动;,共36页,8,3) 系统主频 若前后轴都振动,即 ,将以上运动方程进行复变换,令其系数行列式值为零,可解得系统主频 :,4) 车身振动 的主振型,共36页,9,可见: 相应于两个主频 ,车身有两个主振型; 一个振型的结点位于轴距之内
3、,称为角振动型; 一个振型的结点位于轴距之外,称为垂直振动型; 两个振动的结点分别位于质心的两侧; 当质量分配系数=1时,振动结点位于前、后轴处, ,主振型与前、后端部分系统振型相同;,共36页,10, 大部分汽车=0.81.2,比较接近1,主频率与部分 系统固有频率相差不多; 2.3 用 、 坐标系来描述无阻尼自由振动系统运动 条件: 无阻尼自由振动,q=0,Cr=Cf=0 1)运动方程 以垂直向上的力平衡和 绕质心的力矩平衡列方程:,共36页,11,2) 垂直、角振动两个部分 系统固有圆频率(偏频) 垂直振动偏频: 条件:只有垂直振动,=0; 角振动偏频: 条件:只有角振动,Zc=0;,共
4、36页,12,4) 系统主频 当系统既有角振动,又有垂直振动时,系统振动 的频率为主频。系统主频 : 式中:,3) 垂直、角振动两个 部分系统的振型,共36页,13,可见: 当 时, 、 ,主频与对应的偏频相等 即 ; 当主频等于对应的偏频时, 与 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。 当 时,主频与对应的偏频相差不大; 适当选择参数,使 ,可保证 , 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3Hz以下,人对水平方向的振动比垂直振动方向更敏感。,共36页,14,6.4.2 使 ,减小俯仰角加速度的措施 方法1: 当 时,可使 因为,当
5、a=b时,代入式(6-82) 所以, 当 时, 。,共36页,15,说明: (1) 多数轿车 ,使 十分困难。 (2) 因轿车布置紧凑, 较小,要使 , 只有减小轴距L来达到目的。 (3) 减小L势必减小乘坐空间,故此法不可取。,共36页,16,方法2:前、后悬架“交联”,弹簧 、 由一与车身铰接的无质量杠杆连接起来,它们只是在车身垂直振动时才受力,并与弹簧 、 并联,总弹簧刚度不变。,共36页,17,垂直振动时,固有圆频率: 角振动时, 、 不起作用: 俯仰角振动的偏频 减小。 因此,适当选择弹簧刚度比值 、 , 可使 ,以减小车身俯仰角加速度。,共36页,18,方法: 单轮输入折算幅频特性
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