汽车转动惯量的测定.pdf

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1、第25卷第3期东北大学学报（自然科学版）Vol.25，No.32004年3月JournalofNort1easternUniversity（NaturalScience）Mar.2004!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1005-3026（2004）03-0280-03汽车转动惯量的测定于彦1，谢里阳1，何辉2，张立军2（1.东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110004；2.辽宁工学院，辽宁锦州121001）摘要：提出了一种获得汽车悬挂质量绕其质心的转动惯量的新方法·该方法采用

2、道路制动试验，通过对试验过程中所采集到的车身垂直振动加速度信号进行的频谱特征分析，得到了其角振动固有频率，最后建立车身振动模型，通过计算得出其转动惯量；并以SY622B轻型客车为例，对其计算值与真实值进行比较，其误差仅为1%，充分满足工程精度要求；表明该方法在实际应用过程中的切实可行性和精确性·同时该方法也可应用于其他车型的转动惯量的测定·关键词：转动惯量；制动试验；振动加速度；频谱分析；共振频率中图分类号：T~113文献标识码：A在对汽车进行性能计算时，经常要用到一些踏板踩到底·汽车参数，包括惯性参数和结构参数［1!6］·对于1.2测试系统原理结构参数，一般情况下比较容易查找，

3、而对于一些本测试系统中采用的传感器为压电式加速度传惯性参数，往往并不容易得到，比如悬挂质量绕其感器，用于采集车身垂直振动加速度信号，其安装在质心转动惯量!，但是这些参数对于车辆的性能靠近前桥处地板的位置·测试原理如图1所示·y计算又是必须的，多年来人们对于这个问题进行了不断的探索［7!10］·本文以SY622B轻型客车为例，采用道路试验，对汽车制动过程中的加速度信号进行频谱分析，从而获得了其角振动固有频率，最后通过计算得出其转动惯量·1测试方案本试验方案按照GB／T12534-90《汽车道路试验方法通则》和GB报批稿《汽车制动性能试验方法》中的有关规定，满足标准试验条件·而且满足

4、GB7258中有关制动初速度的有关规定，方案图1测试原理图Fig.1Blockdiagramoftest如下·1.1试验工况2试验数据采集处理试验车型：SY622B轻型客车·试验路面：干燥平坦柏油路，其路面附着系数试验信号输入到DASP（dataautosampleand!=0.7·processsystem）数据采集系统，进行数据处理，并试验车速分别为"=30，20，10km／1·（说明：输出测量信号的频谱曲线·由于试验车况影响，最高车速设为30km／1·）2.1采样频率!s的确定试验载荷：半载·汽车制动过程中振动信号的截止频率#c=试验条件：平均气温20C，风速"1m／s·5

5、0~z，由文献［1］中的采样定理知：制动输入方式：迅速脱离离合器，尽快将制动#s#2#c=2>50=100~z·收稿日期：2003-08-13基金项目：国家自然科学基金资助项目（50275025）·作者简介：于彦（1972-），女，辽宁大连人，东北大学博士研究生，大连海事大学讲师；谢里阳（1962-），男，黑龙江林口人，东北大学教授，博士生导师·第3期于彦等：汽车转动惯量的测定281由于制动过程在很短的时间内完成，所以汽2.3样本个数"的确定车在制动过程中的振动信号属于瞬态信号，采样11024样本长度I/===2.048s，频率应有所提高；同时为了避免丢点，本试验取!f500I9

6、1fs=500~z，这时频率分辨率!f增大，P===44.4页，I/2.04811!f===0.49~z·取P=45页·111024>1024>fs5003频谱分析但利用DASP的频率细化功能可使!f降至0.1~z·图2显示了经处理后的不同制动初速条件下2.2采样长度!的确定的功率谱·谱强度f峰值处对应的频率即为共振为了减少随机误差，取!!15%·频率·当制动初速为30km／h时，其共振频率为2.180~z；当制动初速为20km／h时，其共振频率为因为!=!15%，"!f·I2.59~z；当制动初速为10km／h时，其共振频率为所以I#1=1=2.53~z·从图中可以看出，在不同

7、的制动初速度条0.152>!f0.0225>0.49件下，谱强度不相同，这与路面条件和制动初速f90.7s，度有关·在路面附着系数一定的情况下（都为沥青所以采样长度I=91s·路面），随制动初速度的增加而增大·f图2在不同车速条件下的功率谱Fi9.2ThefreCuencysPectrumatdifferentsPeeds（a）—=30km／h；（b）—=20km／h；（c）—=10km／h·衡得出下列方程：4测定汽车悬挂质量绕其质心转动2#+（KL2KL2）2"yff+rr#+