汽车悬架试验报告
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《汽车悬架试验》
吉利大学汽车试验
班级：车辆工程 2017-4 负责人：苏正强 成员：李文、赵云飞、王建 指导老师：罗文远 完成日期：2020 年 5 月 27 日
1
目录
一、试验概述（时间、地点、背景）........................................................................ 3 二、试验目的................................................................................................................ 3 三、试验所依据的标准................................................................................................ 3 四、试验项目................................................................................................................ 3 五、试验测试条件........................................................................................................ 4 六、试验仪器与设备.................................................................................................... 4 七、试验操作程序与具体方法.................................................................................... 4 八、人员组织与计划进度............................................................................................ 4 九、计划外事件的应对预案........................................................................................ 4 十、试验结果记录与分析............................................................................................ 5 参考资料........................................................................................................................ 8
8
2
一、试验概述（时间、地点、背景）
时间：2020 年 5 月 27 日 地点：车辆试验场 背景：提高车辆自身的安全性能是解决道路交通安全问题的有效方法,汽车的制动性能是
其主动安全的重要组成部分。基于 ADAMS/Car 软件,参考某轿车相关参数建立了麦弗逊前悬架 模型并进行仿真试验,分析前轮定位参数并以此为目标函数,通过 ADAMS/Insight 进行优化设计, 得到优化后的悬架结构参数和前轮定位参数。建立包括优化后的前悬架的整车动力学模型,进 行不同工况下的汽车制动性能仿真试验;根据优化后的硬点坐标,调整悬架的结构参数并进行实 车紧急制动试验,获得试验汽车的制动距离,对比分析后得出试验汽车的制动性能及其与行车安 全之间的关系。结果对研究汽车主动安全和提高道路交通安全具有一定的指导意义。[1]
2.前轮滚下测量
6
由于本次实验每位同学只测得一组数据，因此我结合了其他同学所计算得出的数据，并进行了 取平均值，结果如下表。
测定次序
1
参数
2
平均
车身部分 固有频率
前
1.9150
1. 9681
1. 9416
后
2.5833
1. 3759
1. 9796
阻尼比 车轮部分 固有频率
前
0.2411
0, 0582
汽车型号：广汽丰田 编号：NCP90L-AHPGKC； 汽车最大总质量： 1505kg 轮胎型式和尺寸 前轮 185/60 R15 后轮 185/60 R15 轮胎气压 前轮 2.1bar 后轮 2.1bar 轴距 2460mm 轮距 前轮 1460mm 后轮 1460mm
本次实验采取时间历程法： 由记录得到车身和车轴上的自由衰减振动曲线，与 时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值都可以得到车身部分的振动周期 T 和车轮部分的振动周期 T',然后在进行信号分析。计算公式如下：
评价：
汽车的固有频率是衡量汽车平顺性的重要参数，它由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（簧 载质量） 所决定。人体所习惯的垂直振动频率约为 1～1.6Hz。振动加速度极限值 应为 0.2g~0.3g。车身振动的固有频率应接近或处于人体适应的频率范围，才能满足舒适性要求。 Ψ 值取大，能使振动迅速衰减，但会把路面较大的冲击传递到车身，Ψ 值取小，振动衰减慢， 受冲击后振动持续时间长，使乘客感到不舒服。由实验结果车身以及车轮的固有频率明显大于 1.6Hz。所以整车的平顺性欠佳。
f 0 =1/T f1 =1/T
由车身部分振动的半周期衰减率 = A1 / A2 ,可按下式求出阻尼比：
5
传感器位置： 四个传感器分别置于前后悬挂减震器的上端和下端，其中注意传感器的固定与方向应垂直向 上。 汽车悬架：
独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身） 弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其 运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安 装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向， 便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附 着性。
试验时，非测试端悬架一般不用卡死以限制其振动，汽车前后端振动相互联系比较强时， 非测试端悬架要卡死以限制其振动，并在报告中注明。
八、人员组织与计划进度
记录数据：苏正强 分析数据：李文、赵云飞、王建
九、计划外事件的应对预案
1.强化试验人员安全意识，坚持预防与应急相结合，做好应对突发事故的各项准备工作；
三、试验所依据的标准
GB4783-84《汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比的测定方法》
四、试验项目
汽车悬架偏频的判定、阻尼比的计算
3
五、试验测试条件
1、实验在汽车空载下进行。实验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。 2、悬架弹性元件、减震器和缓冲块应符合技术条件规定。根据需要可补充拆下减震器和拆下 缓冲块的实验。 3、轮胎花纹完好。轮胎气压符合技术条件规定的数值。 4、测量仪器的频率范围应能满足 0.3~100HZ 的要求。 5、振动传感器应该装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置。
二、试验目的
1、 学习与该实验有关的数字信号采集和处理的知识。 2、 熟悉 LMS 测试和分析系统，达到能够独自进行汽车振动信号采集和分析的 程度。 3、 对汽车相应部位振动信号进行采集，并对信号进行处理。 4、 做出个性化的实验报告，内容包括传感器的位置、 悬架偏频的判定、 阻尼 比的计算，并对汽车的平顺性做出评价。
六、试验仪器与设备
1、比利时 LMS 公司的振动、噪声测试仪器 2、实验车辆为丰田雅力士，型号为 NCP90L-AHPGKC; 3、传感器
七、试验操作程序与具体方法
滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块，在停车并挂空挡发动机熄火后，再将汽 车从凸块上推下，滚下时应保证左右轮同时着地。测试时，用记录仪纪录车身和车轴上自由衰 减振动时间历程，每次记录应不少于 3 秒钟，保证衰减的曲线完整，共记录 3 到 5 次。
0, 4151
后
0, 02411 0^ 03386
0^ 02898
2+Hale Waihona Puke Baidu⑻ 前
11.8064 后
1. 5898 10.1214
1. 7949 10. 9630
7
则可由以上数据计算平均值： 车身的固有频率为 f 0 = 2.1874，车轮的固有频率为
f = 2.5479 ，平均阻尼比为 = 0.2472
由于本次测试只测量了右侧的前后悬架，没有测量左侧的悬架。所以四个传 感器的数据均为右侧悬架的。完整的是应该前后左右四个悬架都测量。数据处理 采用的是上述的时间历程法，采用 Matlab 软件进行信号分析，通过软件处理得 出以下各组数据的信号图如下，并依次取出各峰谷坐标值，即可根据公式进行计 算：
1.后轮滚下测量
参考资料
参考文献
[1] 任成龙,辛江慧.汽车悬架结构优化及整车制动性试验[J].机械设计与制造,2020(03):170-173. [2] 李 胜 琴 , 冯 新 园 . 微 型 客 车 单 参 数 侧 翻 倾 向 性 研 究 [J/OL]. 重 庆 交 通 大 学 学 报 ( 自 然 科 学
版):1-7[2020-05-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1190.U.20200409.1316.002.html.
4
2.以建立培训档案、试验员安全档案、签定安全责任书等手段，增强试验人员的安全责任 心。
3. 当事故突发后，事故当事人应立即向相关主管人员详细汇报情况，遵循主管人员指示 并进行报警或其他应急工作。在确保安全的前提下，抢救人员、贵重物资、仪器设备等，保护 好事故现场，等待救援人员。
十、试验结果记录与分析
吉利大学汽车试验
班级：车辆工程 2017-4 负责人：苏正强 成员：李文、赵云飞、王建 指导老师：罗文远 完成日期：2020 年 5 月 27 日
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目录
一、试验概述（时间、地点、背景）........................................................................ 3 二、试验目的................................................................................................................ 3 三、试验所依据的标准................................................................................................ 3 四、试验项目................................................................................................................ 3 五、试验测试条件........................................................................................................ 4 六、试验仪器与设备.................................................................................................... 4 七、试验操作程序与具体方法.................................................................................... 4 八、人员组织与计划进度............................................................................................ 4 九、计划外事件的应对预案........................................................................................ 4 十、试验结果记录与分析............................................................................................ 5 参考资料........................................................................................................................ 8
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一、试验概述（时间、地点、背景）
时间：2020 年 5 月 27 日 地点：车辆试验场 背景：提高车辆自身的安全性能是解决道路交通安全问题的有效方法,汽车的制动性能是
其主动安全的重要组成部分。基于 ADAMS/Car 软件,参考某轿车相关参数建立了麦弗逊前悬架 模型并进行仿真试验,分析前轮定位参数并以此为目标函数,通过 ADAMS/Insight 进行优化设计, 得到优化后的悬架结构参数和前轮定位参数。建立包括优化后的前悬架的整车动力学模型,进 行不同工况下的汽车制动性能仿真试验;根据优化后的硬点坐标,调整悬架的结构参数并进行实 车紧急制动试验,获得试验汽车的制动距离,对比分析后得出试验汽车的制动性能及其与行车安 全之间的关系。结果对研究汽车主动安全和提高道路交通安全具有一定的指导意义。[1]
2.前轮滚下测量
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由于本次实验每位同学只测得一组数据，因此我结合了其他同学所计算得出的数据，并进行了 取平均值，结果如下表。
测定次序
1
参数
2
平均
车身部分 固有频率
前
1.9150
1. 9681
1. 9416
后
2.5833
1. 3759
1. 9796
阻尼比 车轮部分 固有频率
前
0.2411
0, 0582
汽车型号：广汽丰田 编号：NCP90L-AHPGKC； 汽车最大总质量： 1505kg 轮胎型式和尺寸 前轮 185/60 R15 后轮 185/60 R15 轮胎气压 前轮 2.1bar 后轮 2.1bar 轴距 2460mm 轮距 前轮 1460mm 后轮 1460mm
本次实验采取时间历程法： 由记录得到车身和车轴上的自由衰减振动曲线，与 时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值都可以得到车身部分的振动周期 T 和车轮部分的振动周期 T',然后在进行信号分析。计算公式如下：
评价：
汽车的固有频率是衡量汽车平顺性的重要参数，它由悬架刚度和悬架弹簧支承的质量（簧 载质量） 所决定。人体所习惯的垂直振动频率约为 1～1.6Hz。振动加速度极限值 应为 0.2g~0.3g。车身振动的固有频率应接近或处于人体适应的频率范围，才能满足舒适性要求。 Ψ 值取大，能使振动迅速衰减，但会把路面较大的冲击传递到车身，Ψ 值取小，振动衰减慢， 受冲击后振动持续时间长，使乘客感到不舒服。由实验结果车身以及车轮的固有频率明显大于 1.6Hz。所以整车的平顺性欠佳。
f 0 =1/T f1 =1/T
由车身部分振动的半周期衰减率 = A1 / A2 ,可按下式求出阻尼比：
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传感器位置： 四个传感器分别置于前后悬挂减震器的上端和下端，其中注意传感器的固定与方向应垂直向 上。 汽车悬架：
独立悬架是两侧车轮分别独立地与车架（或车身） 弹性地连接，当一侧车轮受冲击，其 运动不直接影响到另一侧车轮，独立悬架所采用的车桥是断开式的。这样使得发动机可放低安 装，有利于降低汽车重心，并使结构紧凑。独立悬架允许前轮有大的跳动空间，有利于转向， 便于选择软的弹簧元件使平顺性得到改善。同时独立悬架非簧载质量小，可提高汽车车轮的附 着性。
试验时，非测试端悬架一般不用卡死以限制其振动，汽车前后端振动相互联系比较强时， 非测试端悬架要卡死以限制其振动，并在报告中注明。
八、人员组织与计划进度
记录数据：苏正强 分析数据：李文、赵云飞、王建
九、计划外事件的应对预案
1.强化试验人员安全意识，坚持预防与应急相结合，做好应对突发事故的各项准备工作；
三、试验所依据的标准
GB4783-84《汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比的测定方法》
四、试验项目
汽车悬架偏频的判定、阻尼比的计算
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五、试验测试条件
1、实验在汽车空载下进行。实验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。 2、悬架弹性元件、减震器和缓冲块应符合技术条件规定。根据需要可补充拆下减震器和拆下 缓冲块的实验。 3、轮胎花纹完好。轮胎气压符合技术条件规定的数值。 4、测量仪器的频率范围应能满足 0.3~100HZ 的要求。 5、振动传感器应该装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置。
二、试验目的
1、 学习与该实验有关的数字信号采集和处理的知识。 2、 熟悉 LMS 测试和分析系统，达到能够独自进行汽车振动信号采集和分析的 程度。 3、 对汽车相应部位振动信号进行采集，并对信号进行处理。 4、 做出个性化的实验报告，内容包括传感器的位置、 悬架偏频的判定、 阻尼 比的计算，并对汽车的平顺性做出评价。
六、试验仪器与设备
1、比利时 LMS 公司的振动、噪声测试仪器 2、实验车辆为丰田雅力士，型号为 NCP90L-AHPGKC; 3、传感器
七、试验操作程序与具体方法
滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块，在停车并挂空挡发动机熄火后，再将汽 车从凸块上推下，滚下时应保证左右轮同时着地。测试时，用记录仪纪录车身和车轴上自由衰 减振动时间历程，每次记录应不少于 3 秒钟，保证衰减的曲线完整，共记录 3 到 5 次。
0, 4151
后
0, 02411 0^ 03386
0^ 02898
2+Hale Waihona Puke Baidu⑻ 前
11.8064 后
1. 5898 10.1214
1. 7949 10. 9630
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则可由以上数据计算平均值： 车身的固有频率为 f 0 = 2.1874，车轮的固有频率为
f = 2.5479 ，平均阻尼比为 = 0.2472
由于本次测试只测量了右侧的前后悬架，没有测量左侧的悬架。所以四个传 感器的数据均为右侧悬架的。完整的是应该前后左右四个悬架都测量。数据处理 采用的是上述的时间历程法，采用 Matlab 软件进行信号分析，通过软件处理得 出以下各组数据的信号图如下，并依次取出各峰谷坐标值，即可根据公式进行计 算：
1.后轮滚下测量
参考资料
参考文献
[1] 任成龙,辛江慧.汽车悬架结构优化及整车制动性试验[J].机械设计与制造,2020(03):170-173. [2] 李 胜 琴 , 冯 新 园 . 微 型 客 车 单 参 数 侧 翻 倾 向 性 研 究 [J/OL]. 重 庆 交 通 大 学 学 报 ( 自 然 科 学
版):1-7[2020-05-28].http://kns.cnki.net/kcms/detail/50.1190.U.20200409.1316.002.html.
4
2.以建立培训档案、试验员安全档案、签定安全责任书等手段，增强试验人员的安全责任 心。
3. 当事故突发后，事故当事人应立即向相关主管人员详细汇报情况，遵循主管人员指示 并进行报警或其他应急工作。在确保安全的前提下，抢救人员、贵重物资、仪器设备等，保护 好事故现场，等待救援人员。
十、试验结果记录与分析