簧载质量非簧载质量对平顺性的影响

二自由度1/4车辆模型将悬架模型简化为二自由度1/4车辆模型。基于频域的一种优化方法，根据路面的输入谱，由系统频响函数可以求得系统响应的输出谱，进而求得响应的均方根值。如图所示为两自由度车辆系统模型，m、m分别为簧载质量和非簧载质量，k、21c为分别为悬架的刚度和阻尼，k为轮胎的刚度，轮胎阻尼很小，忽略不计。x、x121和x分别为车身、轮胎的垂向位移和路面激励。0图1两自由度车辆系统模型根据牛顿第二定律，忽略系统中的非线性因素，可得系统运动方程为mx+k(x—x)+c(x—x)二0222121mx+k(x—x)+k(x—x)+c(x—x)二0111211010振动系统受到振幅为X、频率为⑷的单一正弦波输入，其形式如下：0x=Xeu00根据振动力学理论，经一个瞬态滞后，该线性系统的稳态响应输出，其形式与输入的形式类似，表示如下：x=X(®)ei®t11(2.16)x=X@)ei®t22其中输出响应频率仍为⑷，与输入频率完全相同；但输出的振幅值X和X不同，并12

且由响应时间滞后引起的相位差0不同。通过上面的分析，可以知道，对于一个单输入x,系统输出状态矢量为x的系统,0其输入和输出的关系可写为：x=H®)x，其中H仙)被称之为频率响应函数。0在该振动系统中，车轮和车身质量块的速度和加速度可分别写为：x=x=i®x,11x= 2x11x=x=i®x,22x=一32x22将上式代入方程，可以求得车轮和车身位移的频率响应，即(X /X)和(X •:X)102’0分别为：XkLi®+(k—m®2J―将上式代入方程，可以求得车轮和车身位移的频率响应，即(X /X)和(X •:X)102’0分别为：XkLi®+(k—m®2J―4=1 2_2-X0Xk(i®c+2=—X A0其中A二ci®+(k+k—m®2)i i—ci®—k—ci®—kci®+(k—m®2)2因此悬架簧载质量加速度(x=—®2Xei®)、22F=k(x—x))以及相应的频响函数分别为d110动挠度fd=(x—x)、轮胎动载荷21k(ic®+k)X k(ic®+k)x=—®2-1 Oei®t；H =—®2-12 A x0x2fd=kX10'(ic®+k)-[ci®+(k一m®2)ei®；F=k'kX10ci®+(k一m®2)"_22」d1丿—X ei®^；0丿x0=kfd1*x0Fd 1(ic®+k)—ci®+(k一m®2) L 22」ci®+(k一m®2)"I 、L 22」一1一旦建立了系统的频率响应函数，就可以根据已知的路面谱密度输入求出系统输出变量的谱密度。各种性能参数的计算主要根据随机过程理论中的两条法则：①线性系统输出的功率谱密度谱等于输入谱密度乘以系统频率响应函数的平方；②均方值等于输出均方谱(功率谱)密度函数在整个频率范围内的积分［31］。

根据式可求得车身加速度、悬架动行程和车轮相对动载荷对路面激励的频响函数H(je)、H(je)和H(加)。x2 y P/g假设随机激励的路面不平度的功率谱密度为S(e)，根据随机振动理论【9】，车身加(3.2)速度、悬架动行程和车轮相对动载荷对路面激励的响应谱为(3.2)S (e)二|H (je)|2S(e)xk xk上式中H (je)为车身加速度、悬架动行程和车轮相对动载荷对路面激励的频响函数xkH(je)、H(je)和H (je)。x2 y P/G各响应均方值为X2S(e)de (3.3)k 一8xk由James公式【10】可分别得到车身加速度、相对动行程和相对动载的均方值X2、Y2和2Q。G二、计算结果分析原始参数：非簧载质量簧载质量悬架刚度悬架阻尼轮胎刚度m(kg)m(Kg)2k(N/m)c(Ns/m)k(N/m)752402.6e+41100;2e+5非簧载质量取值为m的：50%、75%、100%、125%、150%,即37.5、56.25、75、93.75、112.5Kg。1簧载质量取值为m的：50%、75%、100%、125%、150%,120、180、240、300、360Kg。21、在幅值为0.01的激励作用下各相应随激励频率的变化曲线ss/m（/值幅度速加量质载簧5204ss/m（/值幅度速加量质载簧5204N/tew载动胎轮05050433221挠动100010 15激励频率/Hz2025ss/m（/值幅度速加量质载簧64208642oo1111oooo000000004321N^w载动胎轮250005050433221挠动100010 15激励频率/Hz2025ss/m（/值幅度速加量质载簧64208642oo1111oooo000000004321N^w载动胎轮25005 10 15激励频率/Hz202535302510o521mmJB挠动005 10 15 20激励频率/Hz25共振频率；大时、小时工况；共振时总是2、在车速为30m/s的B级路面随机激励下各相应的均方根值随非簧载质量的变化曲2286421.1111111休备根方均度速加量质载簧3010-810-11001011025060708090100110120非簧载质量/Kg一--・_一--・_OoooO030000087654N他根方均荷载动胎轮非簧载质量/Kg86427877776mm梏根方均度挠动架悬5060708090100110120非簧载质量/Kg通过公式，进行理论分析这三个参数的趋势！！！100150350载簧200 250 300簧载质量/Kg400N紅根方均荷载动胎660675670665651500150200 25