《汽车的平顺性》PPT课件

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1、第六章  汽车的平顺性第一节  人体对振动的反应和平顺性的评价第二节  路面不平度的二评价方法统计特性第三节汽车振动系统的简化，单质量系统的振动第四节车身与车轮双质量系统的振动振动：路面不平等原因引起汽车振动，它影响舒适性和身体健康。保持振动环境的舒适性，才能保持驾驶员在复杂行驶和操纵条件下，具有良好的心理状态和准确灵敏的反应。汽车的平顺性影响“人－汽车”系统的操纵稳定性以及行驶安全性。平顺性：保持汽车行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适度的性能，并保持货物的完好无损。评价方法：根据乘员舒适程度评价输入－

2、振动系统－输出－评价指标输入：路面不平度、车速。振动系统：弹性元件、阻尼元件、车身、车轮质量。输出：车身传至人体加速度、悬架弹簧动动挠度、车轮于路面之间的动载荷。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。汽车振动系统及其评价指标第一节  人体对振动的反应和平顺性的评价第一节  人体对振动的反应和平顺性的评价一﹑人体对振动的反应人体坐姿受振模型：座椅支承面处输入点3个方向的线振动，及该点3个方向的角振动，座椅靠背和脚支承面两个输入点个3个方向的线振动。图6—3各轴向频率加权函数1.人体对振动的

3、响应人体对振动的响应取决于：①频率与强度；②作用方向；③暴露时间。2.频率8Hz以下水平方向允许的加速度值低于垂直方向4～8Hz允许的加速度；水平方向1～2Hz比垂直方向4～8Hz加速度允许值低1.4倍。对于汽车的振动环境，8Hz以下振动频率占比重相当大。3.反应界限（疲劳、不舒服）都是由人体感觉到的振动强度大小和暴露时间长短综合作用的结果。平顺性主要靠主观感觉判断。国际标准ISO2631，以短时间简谐振动的实验结果为基础。ISO2631用加速度均方根值给出了1～80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不同

4、界限。rms－加速度均方根值暴露界限：当人体承受的振动强度在此界限内，将保持人的健康或安全。它作为人体可承受振动量的上限。疲劳－降低工作效率界限：当人承受的振动强度在此界限内时，能准确灵敏地反应，正常地进行驾驶。它与保持人的工作效能有关。舒适降低界限：在此界限之内，人体对所暴露的振动环境主观感觉良好，能顺利地完成吃、读、写等动作。它与保持人的舒适有关。等时间曲线rmsrmstctcfcfc三个界限曲线相似暴露界限是疲劳降低工作效率界限的2倍（＋6dB）舒适降低界限是疲劳降低工作效率界限的1/3.15倍（－10

5、dB）X轴和Y轴是对数具有“放大或缩小”的作用。垂直方向水平方向1min采用对数坐标的优点二﹑评价方法（二）客观评价方法1）1/3倍频带分别评价法：对传至人体的加速度进行频谱分析，可得1/3倍频带的加速度均方根值谱。（一）主观评价方法1/3倍频法认为:同时有许多个1/3倍频带都有能量作用于人体时，各个频带振动作用无明显联系，对人体产生的影响主要是人体感觉振动强度最大的一个1/3倍频带所造成的。2）总的加速度加权均方根值评价法3）加速度加权均方根值和等效均值综合评价法第二节路面不平度的统计特性一、路面不平度的功

6、率谱密度（1）不平度函数：路面相对基准平面的高度q，沿道路走向长度I的变化q（I），称为路面纵断面曲线或不平度函数（2）路面功率谱密度:式中:n——空间频率m-1,表示每米长度中包括几个波长n0——参考空间频率图6—4——参考空间频率n下的路面功率谱度值，称为路面不平度系数W——频率指数，决定路面功率频谱密度的频率结构，通常取23）路面不平度的分级：表6—3图6—5按路面功率谱密度把路面按不平度分为8级还可用不平度函数对纵向长度的一阶导数和二阶导数，即速度功率谱密度和加速度功率谱密度来补充描述路面不平度的统计

7、特性。二﹑空间频率功率谱密度化为时间频率功率频谱密度考虑车速u的影响汽车以一定车速u驶过空间频率n的路面平度时输入的时间频率f=un图6—6时间频率带宽即：当n或一定时，时间频率f与带宽随成正比变化功率谱密度是单位频带内的“功率”（均方值），因此空间频率功率谱密度为式中，——路面功率谱密度频带内包含的“功率”。在某一车速u下，与空间频带相应时间频带内所包含的不平度垂直位移q的谱量成同其“功率”仍为,因此换算的时间频谱密度可表示为:图6—7图6—8三﹑路面对四轮汽车的输入功率谱密度x(I),y(I)表示左、右两

8、个轮迹的不平度，I表示路面长度坐标。x(I),y(I)的自谱、互谱分别为..和图6—9两个前轮遇到的不平度:两个后轮遇到的不平度（由于存在滞后距离L）：谱量四个车轮不平度函数的傅里叶变化为将四个车轮不平度函数的傅里叶变化代入谱量计算公式，算出各谱量和...的关系：两个轮迹间不平度的统计特性，用他们之间的互功率谱密度函数或相干函数来描述：互振幅谱表示两个轮迹中频率为n的分量线性相关（幅值成比例，相位一