汽车理论：汽车平顺性.pdf

汽车理论汽车理论 2009年年12月月 第五章 汽车垂向动力学 平顺性 续 第五章 汽车垂向动力学 平顺性 续 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 0 0 12111 1222 zKzzkzm zzkzm t 0 0 1212111 121222 qzKzzKzzCzm zzKzzCzm t 一 运动方程一 运动方程 无阻尼的运动方程无阻尼的运动方程 若车轮不动时若车轮不动时 20 222 0 mK Kzzm 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 若车身不动 有有 1 111 0 mKK zKKzm tt t 系统的特征方程系统的特征方程 称为偏频其中 0t z 1 z 1 0 tj e z 2 z 2 0 e jt 两自由度系统的同步解为 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 0 22 1 K m 0 2 22 t 0 0 2 2 t 2 2 0 2 K m 1 0 4 t 2 0 2 2 0 2 t 2 0 2 K m 1 0 12 2 1 2 t 2 0 2 m 1 4 2 0 22 21 t t KK m m 两自由度系统的两个固有频率两自由度系统的两个固有频率 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 主频与偏频的关系主频与偏频的关系 设某一汽车的 质量比m2 m1 10 刚度比Kt K 9 0 2 rad s 可以求得 t 2 K K t m 1 100 0 2 t 10 0 KK m m t 21 90 0 4 1 0 95 0 2 10 01 0 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 主振型主振型 一阶主振型 z z 01 02 1 0 2 1 2 0 2 01 二阶主振型 z z 01 02 2 0 2 2 2 0 2 99 2 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 m 1 z 1 C z 1 K K t z 1 K t q 2 m 1z 1 j C z 1 K K t z 1 K t q z 1 q K mKKj C t t 2 1 z 1 q KKK j tt ttt 12 2 2 2 z 1 q t ttt t KKK 2 t when 车轮部分单质量振动车轮部分单质量振动 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 tt KKm 1 t t CKK m 2 1 tt t K 降低轮胎刚度降低轮胎刚度 降低非悬挂质量降低非悬挂质量 式中 式中 分析 分析 这是减小车轮部分高频共振时加速度的有效方法 这是减小车轮部分高频共振时加速度的有效方法 tt1 m GF zm d 有利对降低相对动载下降载 但车轮部分的动加速度基本不变车轮部分高频共振时的 11 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 二 双质量系统的传递特性二 双质量系统的传递特性 令 tt qKKCjzKKCjmz KCjzKCjmz 21 2 1 12 2 2 A 1 j C K 2 A 2 m 2 j C K A 3 2 m 1 j C K K t z z 2 1 2 2 1 2 jCK mKjC A A z q 12 321 2 2 A K A AA A K N tt N A AA 321 2 双质量系统 的频响函数 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 2 1 2222 1 4 1 q z 11 1 1 0 2 0 2 2 4 2 0 2 1 1 0 2 2 K t K 刚度比 m2 m1 质量比 车轮对路面输入的幅频特性车轮对路面输入的幅频特性 车身对路面输入的幅频特性车身对路面输入的幅频特性 z 2 q z 2 z 1 z 1 q 14 14 14 22 2222 1 2 2222 1 2 14 22 1 2 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 当激振频率接近系统的固有频率时 都会发生共振 车身和 车轮位移幅频特性都有高频和低频两个共振峰 车轮对路面输入的幅频特性车轮对路面输入的幅频特性车身对路面输入的幅频特性车身对路面输入的幅频特性 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 三 车身加速度 悬架动挠度和车轮相对动载的幅频特性 车身加速度对路面输入的幅频特性车身加速度对路面输入的幅频特性 H j zq 2 2 z q z q 2 z q 2 22 1 2 14 f t 1 2 1 10 KKmf t 6 62 t CKKm t 2 1 1 6 63 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 相对动载对路面输入的幅频特性相对动载对路面输入的幅频特性 H j F G q d F q zq q dt G K mg 1 1 1 F q dtt G A K N K mg 2 1 1 1 F q d Gg 2 222 1 2 1 14 f Hz 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 车身与车轮双质量系统的振动车身与车轮双质量系统的振动 悬架动挠度对路面输入的幅频响应悬架动挠度对路面输入的幅频响应 f q d 2 1 2 1 f Hz 0 25 0 5 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 人体 座椅 振动 人体 座椅 振动 ss s s s s s s s sss ss mk C m k z p q z z p q p 2 2 1 2 1 2 1 222 2 2 2 2 一 系统的传递特性一 系统的传递特性 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 人体 座椅 振动 人体 座椅 振动 同济大学同济大学 汽车学院汽车学院左曙光教授教案左曙光教授教案 人体