汽车单自由度振动系统强迫振动放大因子分析..pdf
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1、中北大学 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名:学 号: 09020441XX 学院:机械工程与自动化学院 专业:机械电子工程 题目:汽车单自由度振动系统强迫振动放大因子分析 指导教师:职称 : 2013年 1 月 7 日 课程设计任务书 12/13 学年第一 学期 学院:机械工程与自动化学院 专业:机械电子工程 学生姓 名:学 号: 课程设计题目:汽车单自由度振动系统强迫振动放大 因子分析 起迄 日期: 2013 年 1 月 7 日2013 年 1 月 18 日 课程设计地点:机械自动化系 指导 教师: 系主任: 下达任务书日期: 2013年 1 月 7 日 课 程 设 计 任 务 书 1设
2、计目的: 应用机械振动学所学知识,建立汽车单自由度物理模型,写出该模型的振动 微分方程,应用 Matlab 编写计算程序进行计算,计算不同频率比下的频率放大因子。 2设计内容和要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等): 1)设计要求: (1)建立汽车单自由度振动系统力学模型; (2)根据所建力学模型写出系统振动微分方程; (3)应用 Matlab 编程求解不同阻尼比下的频率放大因子; (4)给出该汽车振动系统强迫振动下的频率放大因子图形; (5)分析当激振函数)50sin( 0 tFF时,该系统的隔振性能,并作出评价。 2)原始数据: 阻尼比为: 0.1 、0.15 、0.25 、0.
3、5 。 3设计工作任务及工作量的要求 包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、 实物样品等: (1)根据所给物理模型建立合理的数学模型; (2)选择合理的计算方法; (3)对所建模型进行求解; (4)撰写课程设计说明书一份。 课 程 设 计 任 务 书 4主要参考文献: 1程耀东 . 机械振动学 . 杭州:浙江大学出版社,1988 2倪振华 . 振动力学 . 西安:西安交通大学出版社,1985 3谭达明 . 内燃机振动控制 . 成都:西南交通大学出版社,1993 5设计成果形式及要求: 设计说明书一份,字数3000-5000 字。 6工作计划及进度: 2013 年 1 月 7 日 1 月 9 日
4、熟悉题目,查阅相关资料 2013 年 1 月 10 日 1 月 12 日建立正确的数学建模 2013 年 1 月 13 日 1 月 15 日根据所学课程求解、结果分析 2013 年 1 月 16 日 1 月 17 日撰写课程设计论文 2013 年 1 月 18 日答辩 系主任审查意见: 签字: 年月日 汽车单自由度振动系统强迫振动放大因子分析 1. 应用机械振动学知识建立物理模型 建立汽车单自由度振动力学模型 由于汽车在行走时,路面不平,周期起伏路面可看做 三角函数,故而可把汽车行走的路面看做激励。忽略 轮胎的弹性与质量,得到分析车身垂直振动的最简单 的单质量系统, 适用于低频激励情况。 物理
5、模型如下。 其中 xf =y=Y sin(wt) 其中 k 为弹性系数, c 为阻尼系数。 2. 根据所建立的力学模型列出微分方程 根据牛顿定律,写出数学方程。 “mxk xyc xy “mxcxkxcyky 由此可见。基础运动使系统受两个作用力,一个是与 y(t)同相位,经弹簧传给质m 的力 ky;一个是与速度 y 同相位,经阻尼器传给质量m 的力 cy 。 利用复指数法求解,用sin jwt YeYwt ,并假定方程的解 为 jwt x txe, 代入方程( 1)得 2 2 2 2 12 12 r XY rr 可表示为 2 2 2 2 12 12 r X Y rr 阻尼比 02 cc c
6、mk c 为阻尼系数,0 c 为临界阻尼系数 频率比 n w r w , w 为激励频率,n w 为系统固有频率。 3 利用 MATALB 编程 y1=sqrt(1+(2*0.1*x).2)/(1-x.2).2+(2*0.1*x).2); y2=sqrt(1+(2*0.15*x).2)/(1-x.2).2+(2*0.15*x).2); y3=sqrt(1+(2*0.25*x).2)/(1-x.2).2+(2*0.25*x).2); y4=sqrt(1+(2*0.5*x).2)/(1-x.2).2+(2*0.5*x).2); ezplot(y1=sqrt(1+(2*0.1*x).2)/(1-x.
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