汽车的平顺性课件.ppt

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1、第六章汽车的平顺性基本概念：人体对振动的反应和平顺性的评价路面不平度的统计特性重点内容：单质量系统的振动分析车身与车轮双质量系统的振动分析“人体—座椅”系统的振动分析汽车行驶时，由路面不平及发动机、传动系和车轮等旋转部件激发汽车的振动。通常，路面不平是汽车振动的基本输入，故本章讨论的平顺性主要指路面不平引起的汽车振动，频率范围约为0.5~25Hz。汽车的平顺性主要是保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境对驾驶员舒适性的影响在一定界限之内，因此平顺性主要根据驾驶员主观感觉的舒适性来评价，对于载货汽车

2、还包括保持货物完好的性能，它是现代高速汽车的主要性能之一。一、人体对振动的反应机械振动对人体的影响，取决于振动的频率、强度、作用方向和持续时间，而且每个人的心理和身体素质不同，对振动的敏感程度有很大的差异。国际标准ISO2631用加速度的均方根值（rms）给出了在1~80Hz振动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限：（1）暴露极限（2）疲劳——工效降低界限（3）舒适降低界限§6-1人体对振动的反应和平顺性的评价“疲劳——工效降低界限”振动加速度允许值的大小与振动频率振动作用方向和暴露时间这三个因素

3、有关。1、振动频率系统在垂直振动4~8Hz、水平振动1~2Hz范围内会出现明显的共振。这就是人体对振动最敏感的频率范围。2、振动作用方向3、暴露时间二、平顺性的评价方法1、1/3倍频带分别评价方法用这个方法评价,首先要把传至人体的加速度进行频谱分析，得1/3倍频带的加速度均方根值谱。1/3倍频带上、下限频率的比值式中fu——上限频率；fl——下限频率；中心频率上、下限频率与中心频率的关系为分析带宽△f=fu-fl各1/3倍频带加速度均方根值分量σpi，可以从传至人体加速度p（t）的功率谱密度Gp（f

4、）对相应1/3倍频带中心频率fci的带宽△fi积分而得....˙......1/3倍频带分别评价方法认为，同时有许多个1/3倍频带都有振动能量作用与人体时，各频带振动的作用无明显的联系，对人体产生影响的，主要是由人体感觉的振动强度最大的一个1/3倍频带所造成的。由于人体对各频带振动的敏感程度不同，所以1/3倍频程加速度均方根值分量σpi的大小并不能反映人体感觉的振动强度的大小。为此要用人体对不同频率振动敏感程度的频率加权函数，将人体最敏感的频率范围以外各1/3倍频带加速度均方根值分量σpi进行频率加

5、权，即按人体感觉的振动强度相等的原则折算为最敏感频率范围，垂直振动4~8Hz，水平振动1~2Hz的数值，称为加权加速度均方根值分量σpωi。它的大小可以反映人体对振动强度的感觉。其计算公式为..（6-1）式中fci——第i个1/3倍频带的中心频率，单位为Hz；W（fci）——频率加权函数，并有（1

6、体对各1/3倍频带振动强度的感觉，1/3倍频带分别评价法的评价指标就是σpωi中的最大值（σpωi）maxo当通过计算或实测分析得到（σpωi）max值，把它与最敏感频带允许的界限值加以比较，进行评价。例如：要求允许的“疲劳一工效降低界限”的暴露时间为4h，即TFD=4h，由图6-2a上4~8Hz可以查出相应的加速度均方根值为0.53m/s2。若（σpωi）max小于0.53m/s2,即满足TFD=4h的要求。也可以由（σpωi）max查出相应TFD值，若查出的TFD值大于4h，也表明能保持在TFD

7、=4h的界限之内。当用这个方法评价时，要改善平顺性就得减小（σpωi）max值，即要求传至人体的振动能量在频率分布上不要过于集中，尤其在人体最敏感的频带不要有突出的尖峰。..................2.总加权值方法这个方法是用1~80Hz，20个1/3倍频带加权加速度均方根值分量σpωi的方和根值—总加权加速度均方根值σpω来评价。σpω的计算公式为总加权加速度值σpω除了对传至人体的加速度p(t)进行1/3倍频程分析，然后按式（6-2）计算外，还可以对加速度的谱密度Gp(f)进行频率加权直

8、接进行计算，此时式中W（f）——频率加权函数；计算的1/3倍频带中心频率为1~80Hz相应积分范围（0.9~90）Hz。................§6-2路面的统计特性一、路面不平度的功率谱式中n——空间频率，它是波长λ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，n0=0.1m-1Gq(n0)——参考空间频率n0下的路面谱值，称为路面不平度系数，单位为m2/m-1；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。-W