汽车理论-汽车平顺性 .ppt

第六章 汽车的平顺性 讲课教师 李克强 第六章 汽车的平顺性 汽车行驶舒适性、平顺性 ( Ride Comfort, Ride Quality, Ride Evaluate) 什么是汽车平顺性？ 保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能。 为什么要研究汽车的平顺性？ 振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康和货物的完整性以及零部件的性能和寿命---控制汽车振动系统的动态特性！ 汽车振动系统“路面---汽车---人”系统 第六章 汽车的平顺性 主要内容 人体对振动的反应和平顺性的评价 振动“输入”— 路面不平度的统计特性 汽车振动系统的简化，系统频响特性和系统参数对“输出”影响的分析 汽车平顺性的测试 §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价 国际标准ISO2631：“人体承受全身振动评价指南” 1974年制定, 1985年开始进行全面修订, 1997年公布了ISO2631-1:1997（E） Mechanical vibration and shock –Evaluation of human exposure to whole-body vibration –Part 1: General requirements 我国对相应标准进行修订，公布了“GB/T4970-1996 汽车平顺性随机输入行驶试验方法 ” §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价一、人体对振动的反应 §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价一、人体对振动的反应 振动频率 人体对振动最敏感的频率范围： 垂直振动：4~12.5Hz 4~8Hz 人的内脏器官产生共振 8~12.5Hz 人的脊椎系统影响大 水平振动：0.5~2Hz 3Hz以下水平振动比垂直振动更敏感且汽车车身 部分系统在此范围内产生共振 §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价二、平顺性的评价方法 ISO2631-1:1997(E) 规定两种评价方法： 基本评价方法 (加权加速度均方根值) 时域法 频域法 同时考虑 xs, ys, zs 这 3 个轴向时 §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价二、平顺性的评价方法 -基本评价方法 (加权加速度均方根值) 加权振动级 Law 加权加速度均方根值 aw 同时考虑三个轴向振动时总加权加速度均方根值的计算： Law , aw 与人的主观感觉 §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价二、平顺性的评价方法 §6-1人体对振动的反应和平顺性的评价二、平顺性的评价方法 ISO2631-1:1997(E) 规定两种评价方法： 辅助评价方法 (加权加速度4次方根值) 峰值系数 9 时 振动剂量值 §6－2 路面不平度的统计特性 一、路面不平度的功率谱: n──空间频率，它是波长?的倒数，表示每米长度中 包括几个波长，单位为m-1； n0──参考空间频率，n 0 = 0.1 m-1 ； Gq（n0）── 参考空间频率n 0下 的路面谱值，称为 路面不平度系数，单位为m3； W──频率指数，为双对数坐标上斜线的斜率，它 决定路面谱的频率结构。 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 速度功率谱： 当w=2时： 加速度功率谱： Summary §6－2 路面不平度的统计特性 二、空间频率功率谱密度化为时间频率功率谱密度 时间频率与空间频率的关系 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 空间频率功率谱密度化为时间频率功率谱密度 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 当W = 2时 §6－2 路面不平度的统计特性 记： 有： 上式两边取对数后有： §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 三、路面对四轮汽车的输入 §6－2 路面不平度的统计特性 §6－2 路面不平度的统计特性 共有16个谱量，其中有4个自谱和12个互谱。 清华大学汽车工程系 清华大学汽车工程系 评价指标 加权加速度 均方根值 撞击悬架限 位概率 行驶安全性 输入： 路面不平度 车速 发动机、 传动系和车轮 等旋转部件 非平衡干扰 振动系统： 弹性元件 阻尼元件 车身质量 车轮质量 输出： 车身/传