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1、工程实例分析1、汽车力学模型建立汽车力学模型如图所示m1=190.5前桥非簧载质量(kg);m2=89前桥非簧载质量绕x轴转动惯量(kg.m2);m3=329.5后桥非簧载质量(kg);m4=166后桥非簧载质量绕x轴转动惯量(kg.m2);m5=979簧载质量(kg);m6=2133簧载质量绕y轴的转动惯量(kg.m2);m7=765.9载质量绕x轴的转动惯量(kg.m2);m8=310驾驶室质量(kg);m9=364驾驶室质量绕y轴的转动惯量(kg.m2);m10=341.1驾驶室质量绕x轴的转动惯量(kg.m2);k1=175000;k2=175000;k3=204000;k4=2
2、04000k1,k2,k3,k4——悬架刚度(N/m)k5=1140000;k6=1140000;k7=226000;k8=226000k5,k6,k7,k8——驾驶室橡胶垫刚度(N/m)kt1=233000;kt2=233000;kt3=419000;kt4=419000kt1,kt2,kt3,kt4——轮胎刚度(N/m)c1=2026;c2=2026;c3=202.6;c4=202.6;c1,c2,c3,c4——减振器阻尼(N*s/m)c5=2245.5;c6=2245.5;c7=634;c8=634;c5,c6,c7,c8——驾驶室橡胶垫阻尼(N*s/m)l1=1.6462前轮到簧
3、载质量质心的水平距离(m);l2=1.2108后轮到簧载质量质心的水平距离(m);l3=0.35前轮到簧载质量质心的横向距离(m);l4=0.45后轮到簧载质量质心的横向距离(m);l5=0.18驾驶室前橡胶垫到簧载质量质心的横向距离(m);l6=0.5驾驶室后橡胶垫到簧载质量质心的横向距离(m);l7=0.1087驾驶室左前橡胶垫到驾驶室质心的横向距离(m);l8=0.4287驾驶室左后橡胶垫到驾驶室质心的横向距离(m);l9=0.2513驾驶室右前橡胶垫到驾驶室质心的横向距离(m);l10=0.5713驾驶室右后橡胶垫到驾驶室质心的横向距离(m);l11=1.8124驾驶室质心到簧载
4、质量质心的水平距离(m);l12=2.2152驾驶室前橡胶垫到簧载质量质心的水平距离(m);l13=0.8152驾驶室后橡胶垫到簧载质量质心的水平距离(m);z1—前桥非簧载质量质心垂直位移(m);z2—前桥非簧载质量绕其x轴转动的角位移(rad);z3—后桥非簧载质量质心垂直位移(m);z4—后桥非簧载质量绕其x轴转动的角位移(rad);z5—簧载质量质心的垂直位移(m);z6—簧载质量绕其y轴转动的角位移(rad);z7—簧载质量绕其x轴转动的角位移(rad);z8—驾驶室质量质心的垂直位移(m);z9—驾驶室质量绕其y轴转动的角位移(rad);z10—驾驶室质量绕其x轴转动的角位移
5、(rad);q1,q2,q3,q4—路面不平度对车轮的激励(m)2、数学模型由拉格朗日方程推导运动微分方程3、振动特性固有频率表1各阶固有频率123456789101.302.383.244.485.436.327.3310.1410.5821.12表2各阶固有振型1234567891000.4160.16100.01300.0360.680100.40000000.1180000000.546000000.0470.0120.30000011000000.303100.01300101000.4010.0100000.5560.01700.8770000.719000000.08410
6、.3070.035000.320000000.5160.02000100.0260.614100100.05900.0250.0110.200(2)固有振型(3)频率响应函数4、路面输入功率谱密度函数5、加速度响应功率谱密度函数驾驶室加权加速度响应均方根6、系统的参数灵敏度(1)系统参数对频率响应函数的影响通过阻尼参数的变化,考察不同阻尼对频响函数的影响。1.309Hz3.24Hz9.196Hz(2)虚拟响应的参数灵敏度设广义质量、阻尼、刚度、尺寸参数组成的向量为微分方程(1)式两边对进行矩阵微分,根据Kronecker代数和矩阵微分理论[10]可得其中,为阶单位阵。将上式简写自变量为、
7、激励为的一般粘性阻尼受迫振动系统的运动微分方程组其中第i个参数对第r个自由度虚拟响应的灵敏度从而求得第i个参数对第r个自由度虚拟响应的灵敏度。(2)响应均方根值的参数灵敏度加速度响应的均方根值为求导得加速度响应均方根的参数灵敏度对表3侧倾加速度响应均方根灵敏度参数灵敏度前桥左侧板簧刚度K12.8897前桥右侧板簧刚度K22.5292后桥左侧板簧刚度K36.8954后桥右侧板簧刚度K46.9276驾驶室左前橡胶垫刚度K50.0918驾