吉林大学交通学院：《汽车运用工程》课程PPT教学课件（汽车理论）第六章 汽车平顺性（6.4）汽车振动系统的简化及单质量系统的振动

64汽车搌动系毓蚋筒化及单质量系毓献搌动 1.汽车振动系统的简化 7自由度模型 4车轮,1xyZ ●:●●● 10合、可圆乘

1/10 1.汽车振动系统的简化 7自由度模型 4车轮，Ix Iy Z x z y

由于汽车是纵轴对称的,当左、右车撤的不 平度函数x(-(1)时,汽车只有车身的垂直振 动z和俯仰振动,汽车可以简化为平面模型。 总质量不变 4DOF Py mf + tm LL 质心位置不变 p2 mom n r2= S 转动惯量/不变 p ml,=m。1 Iv=mspv=msf li +msrl2 SC 1 20合图、可D圆乘

2/10 由于汽车是纵轴对称的，当左、右车撤的不 平度函数x(I)=y(I)时，汽车只有车身的垂直振 动z和俯仰振动，汽车可以简化为平面模型。                     = −  =  = =  = + − = + + = 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 0 L L m m L L m m L L m m I m m L m L I m L m L m m m m y s c s y s r s y s f s y s y s f s r y s f s r s f s r s c s 转动惯量 不 变 质心位置不变 总质量不变 4DOF

总质量不变 卯/↑22个车轮、乙、q 质心位置不变 转动惯量,不变 m ur 2 L1 L 四由度模型一双轴汽车简化 30合、》乘

3/10  z msc msf msr muf mur L2 L1 L 2个车轮、Z、φ

悬挂质量分配系数:E 1L2 E-时,联系质量n。=0 此时m和m的垂直方向运动 是互相独立的,即仅别研究 前后轴的双质量振动甌。 2自由度:1个车轮、Z 40合图、可D圆乘

4/10 2自由度：1个车轮、Z

双质量振动系纷 ur 50合图、可D圆乘

5/10 mur msr msf muf

单质量振动系统 t-tyre 在远离车轮固有频率 ∥/≈10~16/的较低激振 频率(f<5H)范围内轮 胎的变形很小,可忽略其Kc 弹性变形和质量得到单质1q 量垂直振动系统模型 公公公公公公公公公公公公交公公公公公公公公公公公公 公公众公公公公公 60合图、可D圆乘

6/10 量垂直振动系统模型 弹性变形和质量得到单质 胎的变形很小，可忽略其 频率（ 范围内轮 的较低激振 在远离车轮固有频率 单质量振动系统 5 ) 10 ~ 16 f Hz f Hz t   m K c z q x

二阶常系数齐次方程 mz+c(z-q+K(z-9=0 z"+-(z′-q)+-(z-q)=0 1 K 令2n O Kfo=2兀 2 vm C 02√mK 70合、可D圆乘

7/10 mK n c m K f m K m c n 2 2 1 2 2 , 0 0 0 2 0 = = = = = =      令  二阶常系数齐次方程

n系统固有圆频率 有阻尼固有圆频率 0 12 其振幅按e″衰减 nt 汽车悬架系统阻尼比≈0.25 z= Aen sin√a2-n2t+a 80合、可D圆乘

8/10 nt Ae− z t nt Ae− −

阻尼比对衰减振动的影响 r=V0-n=0 占↑→,↓-1→,=0 大阻尼时系统不振动 6≤0.25→,比O降低3% .≈ 0 90合图、可D圆乘

9/10 比 降低 ％ 大阻尼时系统不振动 ＝ ＝ ＝ － 0.25 3 1 0 n 1 r 0 r r 2 2 0 2 2 r 0                  = −  r 0

阻尼比对振幅衰减的影响 称为减幅系数 A 1 nTi A 4 en(t1+1) n=1 2 f 0V 2丌 In d +4/in-d 1040

10/10 d d f n T e e Ae Ae A A d A A d r n T n t T n t 2 2 2 2 0 0 1 1 2 ( ) 2 1 2 1 1 4 / ln 1 , 1 2 ln 1 1 2 , 2 1 1 1 1           + = − = − = = = = = = = = − − + − 称为减幅系数