46吉林大学远程网络教育余志生汽车理论课件杨志华48讲

三、车身加速度、悬架弹簧动挠度和车
轮相对动载的幅频特性
1.车身加速度 z2 对 q 的幅频特性
H
j
z~q
z2 q
z2
q
1
z2 q
1
4
2 2
2
8
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
2.相对动载 Fd /G对q 的幅频特性
车轮动载 Fd Kt z1 q
静载 G m1 m2 g m1μ1 g
z1 q
1
及 z1
1 2
2 4 2 2 2
q
Kt /K Kt
1
/
t
2
2
j2
t
/
t
2
，做幅频特性曲线
➢ω≤ω0时，|z1/q|→1,
z1 / q Kt / K Kt 。
➢ω≥ω0时，渐近线
斜率为-2:1，车轮部分 将高频输入加以滤波。
➢ω=ωt时，产生高频 共振，在ζt较小时，会出
Gx f
Hf
G 2 x~q q
f
和
σ
2 x
0
Gx
f
df
计算响应量的均方根值。
系统参数 基准值 +6dB － 6dB
计算时系统参数的取值
f0/Hz
ζ
μ
1
0.25
10
2
0.5
20
0.5
0.125
5
γ 9 18 4.5
12
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
1.车身固有频率f0的影响
可见，降低车 身部分固有频 率，有利于降 低车身加速度 和动载，但动 挠度会增大。
A2 ω2m2 jωC K
N A3 A2 A12
得 z2
jωC K
A1
z1 ω2m2 jωC K A2
z1 A2Kt A2Kt q A3 A2 A12 N
3
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
1
幅频特性为
z1
1 2
2
4
2 2
2
q
2
2
Δ
1
ω/
ω0 2
1
γ
1 μ
H j Fd / G~q
Fd Gq
z1 q q
Kt
m1 1g
将 z1 A2 Kt 代入 qN
Fd Gq
A2 Kt N
1
m1
Kt
1g
1
Fd Gq
2
g
1
2 1
4
2
2
2
9
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
3.悬架动挠度 fd 对q 的幅频特性曲线
H
j
fd ~q
fd q
z2 z1 q
13
汽车理论
第四十六讲
主讲教师：杨志华
学时：48
二、双质量系统的传递特性
车身-车轮双质量系统，可以视作车轮部分单质量系统和车身部分单 质量系统的串联。即，地面输入通过车轮“传递”到车身。两者的 频率响应特性相乘，就是整个双质量系统的频率响应特性。
车身部分，就是上一节介绍的单质量系统。所以我们在这里需要 研究的就是 ： 1.车轮部分单质量系统的特性。
由
m2z2 Cz2 z1 K z2 z1 0 m1z1 Cz1 z2 Kz1 z2 Kt
z1
q
0
代入复振幅得
z2 ω2m2 jωC K z1jωC K
z1 ω2m1 jωC K Kt z2 jωC K q Kt
令 A1 jωC K
A3 ω2m1 jωC K Kt
ω/
ω0
2
1
4
ζ
2
ω/
ω0
2
γ
1 μ
1ω/
ω0
2
Kt / K —刚度比；μ m2/ m1— 质量比 。
得
z1
Kt / K Kt
q
1 ω/ωt 2 2 2ζ tω/ωt 2
由
此式为 z1 近似式，用 z1 表示
q
q
4
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
由幅频特性
幅频特性近似式
Hf
G 2 x~q q
f
σ
2 x
0
Gx
f
df
2 z2
4π2Gq
n0
n02u
0
z2 q
2
df
N
2 z2
Gq nf
n1
z2 q
nf
2
f
11
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
五、系统参数对振动响应量均方根值的影响
由路面和车速确定系统输入，由系统参数确定其频率响应
特性。运用
z2 q
z1 q
z2 A1Kt qN
z1 A2Kt qN
fd A1 Kt A2 Kt Kt A1 A2
qN
N
N
1
fd q
γ ω
λ2
1 Δ
2
10
第四节 车身响应量均方根值的计算
2 z2
0
z2 q
2
Gq
f
df
Gx f
现尖峰。
5
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
2.双质量系统的传递特性
z2 z2 z1 q z1 q
A1 A2Kt A2 N
A1Kt N
1
1
z2 q
z2 z1
z1 q
γ
1 4ζ 2λ2 2
1 λ2
2
4ζ 2 λ2
1 λ2
2 4ζ 2λ2 Δ
2
1
γ
1
4ζ Δ
2
λ
2
2
6
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
由 z2 z2 z1 q z1 q
用作图法做出
z2 q
×
=
➢幅频特性 |z2/q| 在 f=f0 和 f=ft=ωt/2π处有低、高两个共 振峰，路面输入 q 在 f ≥ 2f0 时由悬架衰减，在f ≥ft 时， 又进一步被轮胎衰减。
7
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
定义： Kt / K —刚度比 μ m2 / m1— 质量比
幅频特性
1
z1
1 2
2
4
2 2
2
q
2
2
其中，Δ
1
ω/
ω0
2
1
γ
1 μ
ω/
ω0 2
1
4
ζ
2
ω/
ω0
2
γ
1 μ
1ω/
ω0
2
2
第四节 车身与车轮双质量系统的振动
二、双质量系统的传递特性
1.车轮部分z1～q的幅频特性