汽车振动分析_Matlab - 360文档中心

基于MATLAB 的二自由度和四自由度汽车振动模型分析

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第17期·67·文章编号：2095－6835（2020）17－0067－03基于MATLAB 的二自由度和四自由度汽车振动模型分析金琦珺，罗骞＊（武汉理工大学汽车工程学院，湖北武汉430070）摘要：以普通乘用车为例，将汽车简化成独立悬架整车二自由度与四自由度动力学模型，根据牛顿第二定律求出系统的运动微分方程，并利用MATLAB 研究了汽车振动的频率响应特性，求解得到该振动系统的固有频率和各主振型，绘制出车身、前后轴振动对前后轮激励的频率响应曲线图。

并着重研究了轮胎阻尼对汽车平顺性的影响。

该研究能够对减轻汽车振动及提高汽车行驶平顺性提供一定有益的参考。

关键词：MATLAB ；二自由度：四自由度；自由振动中图分类号：TH701文献标识码：A DOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.17.0261引言机械振动对于人类的生产生活来说是一把双刃剑，既可以服务于人类，又对人类的生产活动有重大危害。

机械振动既有有利的一面也有有害的一面。

需对振动进行动态分析，通过研究物体偏离平衡位置的位移、速度、加速度等的动态变化来达到目的。

在物体的平衡点附近出现的物体的来回运动，有线性和非线性两种振动模式。

由于外界对系统的激励或作用，使得机械设备产生噪声及有损于机械结构的动载荷，从而影响设备的工作性能和寿命。

尤其是发生共振情况时，可能使机器设备受到损坏，所以急需对机械振动的相关原理进行研究。

为了合理减小振动对设备的危害，充分利用振动进行机器运作，对机械振动产生的规律进行了探讨和研究。

随着计算机智能系统的快速发展，相关的仿真技术都出现了极大的提升空间，在日常的生产活动中，人们经常用到的相关软件有adams 、abaqus 等。

目前MATLAB 计算机软件在计算机的仿真方面使用更加广泛一些，MATLAB 是一款拥有强大绘图能力的工程计算高级计算机语言。

1-开题报告-基于MATLAB的汽车振动控制仿真

附件4
理工科类
本科生毕业设计（论文）开题报告
论文(设计)题目基于MATLAB的汽车振动控制
仿真
作者所在系别机械系
作者所在专业车辆工程
作者所在班级B13142
作者姓名吴祥瑞
作者学号201322209
指导教师姓名白亚双
指导教师职称讲师
完成时间2017 年 3 月
北华航天工业学院教务处制
说明
1．根据学校《毕业设计(论文)工作暂行规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》。

开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2．开题报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室论证审查后生效。

开题报告不合格者需重做。

3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。

其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。

第一次出现缩写词，须注出全称。

4．开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容另加附页。

5．阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。

本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。

6．参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。

7．开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交，文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在2000字左右。

基于MATLAB的车削细长轴过程非线性振动分析

参考依据 … 。
车削过程是一个非常复杂的动态切削过程。在这
个动态切削过程中，削力和系统刚度都存在一定的变切
化规律。此处我们简化车削系统模型为单自由度，虑考了刚度的非线性变化，析了该简化系统在切削过程的分稳定性。基于上述内容，文建立了车削系统单自由度本非线性振动模型，考虑其非线性刚度，用Ｍａａ并应ｔｂ数ｌ
关键词：线性；动；非振ＭＡＴＡＢ；削Ｌ车
中图分类号：Ｈ１；Ｇ５Ｔ６Ｔ６
文献标识码：Ａ
ＮｏｎｉｅｒＶｉｒｔｏｌｎａｂａｉｎＡｎａｙｉｎｌｓｓｏＴｕｒｎｉ — ｌｇＡｘｓＰｒｃｓｙＭＡＴＬＡＢｎｉｇＴｈｎｏｎｉｏｅｓｂ
因非常复杂，动不仅恶化加工表面的质量，短了刀振缩
效弹簧刚度，为等效阻尼。（）系统振动位移，ｔｃｔ为Ｆ（）为切削过程中的激振力。分析简便起见，常将激振为通
力看成服从简谐规律的交变力。
具和机床的寿命，其是共振时，加工根本无法进尤使
行．通过建立车削系统的振动模型，究车削过程中研的振动及其稳定性，以为Ｔ程中的应用提供一定的可

基于MATLAB 的汽车直线加速工况下振动模型分析

文章编号：2095－6835（2022）13－0004－03基于MATLAB的汽车直线加速工况下振动模型分析王师夷（武汉理工大学国际教育学院，湖北武汉430070）摘要：通过把车辆模型简化为整车四自由度的独立悬架动力学模拟，并利用牛顿第二定律建立车辆在运行过程中的微分方程，并在此基础上搭建了基于Simulink软件的的整车悬架模型，来模拟车辆以不同加速度驶过路面凸起路段所引起的车辆悬架系统振动变化，从而研究车辆加速度对车辆振动的影响。

该研究成果可以为降低车辆振动程度和改善车辆行驶操纵性提供一定的依据。

关键词：MATLAB；Simulink；四自由度；振动分析中图分类号：U461.4文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2022.13.0021背景车辆行驶过程中的行驶品质很大程度上由汽车悬架决定，路面对汽车的激励给予汽车不同频率的振动，这些不同频率的振动也会让人产生不同程度的不适感。

汽车悬架是一种负责承受汽车质量并且缓冲路面通过汽车接触地面的部分传递给车身冲击与振动的装置[1]。

这就要求车辆的悬架系统能够具有足够的操作稳定性和缓冲性能，以使车辆的悬架系统承受制动力、驱动力和离心力时具有足够的操纵稳定性，避免汽车行驶时产生过大的侧倾与仰倾，并且避免汽车制动时出现明显的点头现象等。

尤其是处于高速状态下的汽车对于操纵稳定性会有较严苛的要求，在设计悬架系统时选择的刚度与阻尼参数很大程度上决定了悬架特性。

根据以往的研究发现：一台汽车如果想要提升乘客的乘坐体验，需要将悬架变得柔软一些；而为了使车辆更加便于操纵，则需要考虑提升弹簧的韧性；并且在悬架共振频率的范围内，阻尼力起到决定性作用[1]，所以汽车悬架设计需要综合考虑悬架特性中刚度和阻尼因素的影响，并且根据设计和使用要求设定最合适的阻尼和刚度系数[2]。

在汽车行驶时，路面的高低不平整就会作为一种激励使悬架系统与轮胎对其进行响应，不同的反馈就表明了汽车悬架相关参数的区别。

基于MATLAB的汽车振动响应分析

基于MATLAB的汽车振动响应分析王志军;景科;陈靖芯【摘要】为了评价垂直振动和俯仰振动对汽车平顺性影响,建立汽车四自由度振动模型.通过拉普拉斯变换推导数学模型.基于MATLAB软件,对推导的数学模型进行编程,分析了车身垂直振动、俯仰振动对前后轮的激励影响,前后轴振动对前后轮激励的频率响应.【期刊名称】《农业装备技术》【年(卷),期】2016(042)004【总页数】4页(P54-57)【关键词】汽车;MATLAB;振动【作者】王志军;景科;陈靖芯【作者单位】扬州大学,江苏扬州225127;扬州大学,江苏扬州225127;扬州大学,江苏扬州225127【正文语种】中文汽车振动是影响汽车性能的主要因素，这种振动会使汽车的平顺性和操纵稳定性受到严重影响并降低汽车零部件的使用寿命。

此外，严重的汽车振动还可能影响汽车的行驶速度并产生噪声，所以研究汽车振动，并提出控制的方法，将是一项有重大意义的任务[3-5]。

容一鸣通过MATLAB软件编制了五自由度半车模型仿真程序[6]；张庆才建立七自由度6性汽车振动模型，并通过不同的路面随机输入激励对车辆的平顺性进行了仿真研究[7]；丁玉庆运用拉格朗日思想建立起八自由度整车振动模型，通过前、后轮路面随机激励作为系统激励输入，对驾驶员座椅的功率谱进行分析[8]。

本文针对研究问题建立四自由度振动模型并运用MATLAB软件仿真，对车身垂直振动、俯仰振动对前后轮的激励影响和前后轴振动对前后轮激励的频率响应进行分析。

将汽车视为整个系统来研究，汽车自身是由阻尼、质量和弹簧组成的一个振动系统。

汽车由不同部件组成，因而各部分的固有频率不同[9-10]。

汽车在行驶过程4会因路面凹凸不平、运动方向的不断转变，导致车轮和传动系统的不平衡，并极易使整车和局部产生剧烈的振动。

从振动角度看，由于振动是从前、后车轮两个方面输入。

从而使汽车垂直和俯仰两个自由度产生了振动。

汽车的这种振动使汽车的动力性得不到充分的发挥，经济性变坏。

基于MATLAB的振动模态分析

基于MATLAB的振动模态分析摘要振动系统是研究机械振动的运动学和动力学，研究单自由系统的振动有着实际意义，因为工程上有许多问题通过简化，用单自由度系统的振动理论就能得到满意的结果。

模态是振动系统的一种固有振动特性，模态一般包含频率、振型、阻尼。

振动系统问题是个比较虚拟的问题，比较抽象的理论分析，对于问题的分析可以实体化建立数学模型，通过MATLAB可以转化成为图像。

单自由度频率、阻尼、振型的分析，我们可以建立数学模型，最后通过利用MATLAB编程实现数据图形；多自由度主要研究矩阵的迭代求解，我们在分析抽象的理论的同时根据MATLAB编程实现数据的迭代最后可以得到所要的数据，使我们的计算更加简便。

利用MATLAB编程并验证程序的正确性。

通过程序的运行，能快速获得多自由度振动系统的固有频率以及主振型，为设计人员提供了防止系统共振的理论依据，也为初步分析各构件的振动情况以及解耦分析系统响应奠定了基础。

关键词：振动系统；单自由度；MATLAB；多自由度AbstractVibration system is to study the kinematics and dynamics of mechanical vibration, the vibration of a single free system has practical significance, because there are many engineering problems by simplifying, using the vibration theory of a single degree of freedom system can be satisfied with the results.Vibration system problems is a relatively virtual problems, more abstract and theoretical analysis, problem analysis for a mathematical model can be materialized by MATLAB can be converted into images. Single degree of freedom frequency, damping, mode shape analysis, we can create mathematical models, the final program data through the use of MATLABgraphics; many degrees of freedom main matrix iterative solution, our analysis based on abstract theory, while MATLAB programming The last iteration of data can be the desired data, so our calculations easierUsing MATLAB programming and verify the correctness of the program.Through the process of operation, can quickly obtain multiple degrees of freedom vibration system and the main vibration mode natural frequency for the design to prevent resonance provide the theoretical basis for the preliminary analysis of the vibration of each component, and laid the decoupling of system response basis.Key words:vibrating system; Single Degree of Freedom ;MATLAB; multiple degree offreedom辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1 绪论1.1问题的提出机械振动是一门既古老又年轻的科学，随着人类科学技术的不断进步振动理论得到不断的发展和完善。

MATLAB及在汽车振动分析中的应用

（5）再从Sinks library把Scope模块拷贝到自己的模型中，并把它放到Signal Generator的右边。用鼠标在Scope模块上双击来打开该模块，这时会发现 Scope模块就像一个示波器，如图所示。
2009-2 山东理工大学交通与车辆工程学院 22
（6）下一步的工作是把两个模块连接起来。如图所示
2009-2
山东理工大学交通与车辆工程学院
1
【本章学习方法】
2009-2
山东理工大学交通与车辆工程学院
2
第1节 MATLAB软件及其特点
一、 MATLAB的工作空间
工作空间及变量
二、 MATLAB的命令窗口
2009-2
山东理工大学交通与车辆工程学院
MATLAB的命令窗口
3
三、 MATLAB的程序编辑/调试器
2009-2
山东理工大学交通与车辆工程学院
18
Simulink library 浏览窗口
2009-2 山东理工大学交通与车辆工程学院
19
（2）选定Libray中的某个模块包，如选定Sources，按鼠标右键，点击 open，就可以将模块包中的所有模块显示一个新窗口中，如图所示。
Sources模块包
2009-2
山东理工大学交通与车辆工程学院
16
六、 MATLAB图形命令
MATLAB提供了很多高级图形命令，这些命令可以绘制很多图形，如曲线图、极点图、直方图、等高线图等，可以非常方便给出数据的二维、三维的图形，还可以对图形的显示进行控制。 MATLAB自动将图形画在图形窗口上，图形窗口和命令窗口是独立的。下面主要介绍二维图形的绘制，三维图形的绘制也与其类似。MATLAB提供了很多绘制、标注二维图形的函数。表中介绍了绘制线图的函数。

MATLAB在车辆振动分析中的应用研究

MATLAB在车辆振动分析中的应用研究摘要：本文主要介绍了MATLAB在车辆振动分析中的应用研究。

首先概述了车辆振动的产生原因及其分类。

然后介绍了MATLAB在汽车动力学模型建立、车辆振动分析方法及其应用、车辆系统动力学仿真应用以及车辆振动测试分析等方面的应用研究。

最后阐述了MATLAB在车辆振动分析中的优点和不足之处，并对其未来应用进行展望。

关键词：MATLAB；车辆振动；汽车动力学模型；仿真一、引言车辆振动是指汽车运动或固定工况下的系统振动，其产生原因复杂多样，包括路面不平顺、机械部件的失衡、弹性变形等因素。

车辆振动不仅会危害到乘客和驾驶员的舒适性和安全性，而且还会影响到车辆的功能和寿命。

因此，车辆振动分析在车辆研发、设计和生产过程中具有重要意义。

MATLAB是一种常用的科学计算软件，具有直观的图形用户界面(GUI)和开放式的编程接口(API)，能够方便地对复杂的数字和符号计算进行处理。

由于其强大的数据处理和仿真功能，MATLAB在车辆振动分析中的应用也越发广泛。

二、车辆振动的产生原因及分类车辆振动的产生原因复杂多样，主要包括以下几方面：1、路面不平顺。

由于路面凹凸不平，车辆在行驶中受到冲击力和慢慢震动，导致车辆振动。

2、机械部件的失衡。

车辆行驶时，发动机、传动系统、车轮等机械部件会因自身质量分布的不均匀而导致失衡，进而引起车辆振动。

3、弹性变形。

车辆各个机械部件在运动中需要具备一定的弹性变形，如果弹性变形过大，则会引起车辆振动。

根据振动形式的不同，车辆振动可分为以下几类：1、触地振动。

触地振动是因为车轮在路面上与地面相互接触而引起的振动。

2、悬挂系统振动。

悬挂系统振动是由车辆悬挂系统上的动态力学相互作用引起的振动。

3、车身结构振动。

车身结构振动是由车内乘客、末及和仪器设备引起的振动。

汽车动力学模型是车辆振动分析的基础，因此建立一个准确的汽车动力学模型显得尤为重要。

MATLAB在汽车动力学模型建立中的应用主要涉及以下方面：1、车辆参数测定。

基于MATLAB的前悬架车辆振动特性

＋（式中
，
＋ｋ，，ｈ一１
一（＋ｃ；一（，）１。
＋，）ｋ１；
（）Ｉ
一ｃ，Ｚ）＋（ｌ
一－１）ｋ，ｚ，
ｃ为前轮胎刚度，尼；，，，阻，ｃ为后轮胎刚度，阻尼；为车辆总质量；为车身绕质心的转动ｍＩ，
根值都有明显降低，效的改善了无悬架车辆的行驶平顺性和驾驶的舒适性；同时也发现，装前悬架使车有但安身俯仰振动角位移的均方根值略有增大。关键词：辆工程；悬架车辆；动特性；真车前振仿
本文从建立无悬架车辆双轴振动模型和分析其固有频率人手，建立了三自由度前悬架双轴车辆动力学模型，析了系统的频率方程，运用ＭＡＬＢＳＭＵＩＫ对两种动力学模型进行了仿真研究。分并ＴＡ／ＩＬＮ在仿真过程中，以积分自噪声Ｄ级路面激励作为系统的输入，对无悬架拖拉机和前悬架拖拉机系统
（京农业大学工学院，苏南京２０３）南江１０１
摘要：国产某型号无悬架车辆参数为例，建立二自由度双轴车辆振动模型和分析其固有频率的基础上，以在建立了三自由度双轴前悬架车辆的动力学模型，以积分白噪声随机路面作为激励，用ＭＴＡ／ＩＬＮ运ＡＬＢＳＭＵＩＫ对两种动力学模型进行了仿真分析，仿真过程中，过改变前悬架系统的参数，出了悬架的不同刚度和阻尼在通得对车辆振动特性的影响规律。仿真结果表明：装前悬架使车身垂直振动加速度、仰振动角加速度的均方安俯

MATLAB在汽车发动机振动频率检测中的应用

10.16638/ki.1671-7988.2021.03.040MATLAB在汽车发动机振动频率检测中的应用*邓汝奎，范毅，李光平，班璐（南宁学院，广西南宁530200）摘要：汽车发动机振动频谱分析在机械故障诊断中有着重要意义。

采用STM32单片机采集振动加速度数据，运用MA TLAB软件自带FFT函数对加速度数据进行时域-频域信号转换，获取发动机振动频谱特征，为发动机振动检测提供诊断依据。

实验表明，采用该方案能够在硬件成本较低的情况下，实现发动机频谱分析。

关键词：汽车发动机；振动检测；MATLAB；FFT中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)03-133-03Application of MATLAB in vibration frequency detection of automobile engine*Deng Rukui, Fan Yi, Li Guangping, Ban Lu（Nanning University, Guangxi Nanning 530200）Abstract:Vibration spectrum analysis of automobile engine plays an important role in mechanical fault diagnosis. The vibration acceleration data is collected by STM32 single chip microcomputer, and the time domain-frequency domain signal conversion of the acceleration data is carried out by using the FFT function of MA TLAB software. The frequency spectrum characteristics of engine vibration are obtained, which provides diagnostic basis for engine vibration detection. Experiments show that the scheme can realize engine spectrum analysis with low hardware cost.Keywords: Automotive engine; Vibration detection; MATLAB; FFTCLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)03-133-03前言汽车发动机随使用里程及年限的增长，造成零件磨损或损坏，由此产生异常振动[1]。

基于MATLAB的汽车振动控制仿真

摘要机械振动主要是谐波，阻尼，强制三种。

对于三个振动模型，列出了振动方程，然后给出了三个振动的初始条件。

在模拟过程中产生的一系列速度和汽车行驶时候产生的振动，势能和机械能的三个功能可以通过MATLAB函数模拟，以随时间改变图像。

然后，我们可以经过一系列的计算的出我们需要的函数方程和一些弹簧模拟图像，在后面可以进行一系列的导数计算，在MATLAB软件中可以画出不同的位移，汽车造成的损坏的函数图像，再通过在MATLAB的绘制，可以简单明细的看出汽车振动的能量变化。

最后再比较不同的图像，可以得出不同的结果，可以进行汽车改良。

就可以探索出最佳的方法来研究汽仿真。

关键词：简谐振动阻尼振动评价系数仿真软件。

AbstractMechanical vibration is mainly harmonic, damping, forced three. For the three vibration models, the vibration equations are listed, and then the initial conditions for the three vibrations are given. The three functions produced during the simulation process and the three functions of vibration, potential energy and mechanical energy generated when the vehicle travels can be simulated by MATLAB functions to change the image over time. Then we can go through a series of calculations out of the functional equations we need and some of the spring simulations of the image, which can be followed by a series of derivative calculations that can be plotted in the MATLAB software for different displacements, , And then through the drawing in MATLAB, you can simply see the details of the car vibration energy changes. Finally compare the different images, you can get different results, you can improve the car. You can explore the best way to study the steam simulation.Keywords:simple harmonic oscillationdamping oscillationappraisement coefficientsimulation software.目录摘要........................................................ I Abstract....................................................... II 第1章概述.. (1)1.1 机械振动的物理模型...................................... 1 1.2 简谐振动的物理模型 (1)1.2.1阻尼振动的物理模型 ................................ 2 1.2.2 受迫振动的物理模型 .............................. 2 1.3 Matlab Simulink 仿真原理简述 ....................... 4 1.4频响函数的求解 .......................................... 4 第2章简谐振动方程的解及其模拟仿真. (11)2.1简谐振动方程的求解 ..................................... 11 2.2 基本模型的建立 (12)2.2.1动能、势能、机械能监测 ........................... 13 2.3 振动信号频谱分析....................................... 16 第3章阻尼振动方程的求解和仿真模拟. (18)3.1弹簧振子做阻尼振动方程的求解 ........................... 18 3.2弹簧振子做阻尼振动的模拟仿真研究 ....................... 18 3.3阻尼振动的图像分析 ..................................... 20 第4章受迫振动的方程的求解和仿真模拟.. (23)4.1弹簧振子做受迫振动方程的求解 ........................... 23 4.2弹簧振子做受迫振动的仿真模拟研究 .. (24)4.2.1策动力频率0ωω<时弹簧振子的受迫振动仿真模拟 ..... 24 4.2.2策动力频率0ωω>时弹簧振子受迫振动的仿真模拟 ..... 25 4.3受迫振动的图像分析 ..................................... 25 4.4 汽车振动分析........................................... 26 第5章几点补充说明与仿真模拟中问题分析 (31)5.1物理振动模型建立的补充说明 ............................. 31 5.2 方程求解中的补充说明................................... 31 5.3 仿真模拟中的问题分析................................... 31 6结语 ......................................................... 32 参考文献....................................................... 33 致谢.. (34)第1章概述我们学习的的汽车当中，所学到的是汽车行驶时候产生了一定的损坏，就是一定的振动。

基于MATLAB的发动机悬置系统振动烈度分析

——发动机绕轴转动的角位移。
则系统的六个自由度，用广义坐标描述为：
对于上述动力总成悬置系统力学模型，根据第二类拉格朗日方程式，振动微分方程为：
得出系统发动机悬置系统六自由度运动微分方程：
四、发动机悬置系统振动烈度的求解与仿真
为了求得方程的解，可以将位移和速度都看作独立的变量，将原来的n个二阶微分方程作为2n个一阶常微分方程来处理，也就是对状态方程进行求解。
二、分析发动机悬置系统的振动
发动机作为汽车的主要振源，其振动经动力总成悬置系统传递到车架或车身上。因此动力总成悬置隔振系统的设计对于汽车减振降噪是非常重要的。发动机通过悬置元件安装在车架上，悬置元件既是弹性元件，又是减振装置，其特性直接关系到发动机振动向车体的传递，并影响整车的振动与噪声。合理的悬置不但可以减小振动、降低噪声以改善乘坐舒适性，还能提高零部件和整车寿命。因此，发动机的悬置设计越来越受到重视。
发动机振动对整车的影响有所提高，成为车辆的一个主要振源，其振动经悬置系统传递后引起车身的振动。所以建立合理的发动机动力总成悬置系统模型快速准确地获得动力总成悬置系统的动态特性显得尤为重要。通常采用悬置元件的静刚度建立悬置系统MATLAB力学模型，而在实际工况下，发动机悬置系统是在一定频率下振动的，建立系统实际工况下动力学模型时，用悬置元件动刚度代替静刚度，以发动机的一种工况为例，给出一种悬置系统实际工况条件下MATLAB建模的方法，具有较高的工程实用价值。
现对方程补充下列方程：
方程和可写为如下状态方程：
即：
其中， ,
，
状态方程标准形式：
1）发动机不平衡激励
8V150发动机采取平衡措施后，只有倾覆力矩，图2为转速n＝2200rpm时，在发动机一个工作循环倾覆力矩随曲轴转角的变化关系。

试析MATLAB在汽车振动分析及控制中的运用

试析MATLAB在汽车振动分析及控制中的运用摘要：随着汽车振动会对汽车造成一定的危害，影响汽车的正常运行，因此要对汽车振动的原因进行分析，并提出合理的解决对策。

而MATLAB在汽车有巨大的作用，既能够应用与汽车的振动分析和控制中，还能够预测到汽车的反映，在实际中有较高的使用价值。

关键词：汽车振动；MATLAB；控制；应用在实际中汽车振动具有巨大的危害，因此一方面为了减少振动对汽车的零部件和使用性能造成的损害，另一方面还要针对汽车振动进行研究，尽量把汽车振动运用到汽车设计的服务中来，同时还要尽量利用振动的原理来制造推动机，减少汽车部件工作的强度，从而来提高工作效率。

1.汽车振动产生的原因分析机械的振动实际上是一种形式特殊的运动，构成振动系统的主要因素有阻尼、弹性、质量以及激励。

汽车本身就是具有阻尼、弹簧以及质量的系统，在汽车内部各部分具有不同的频率，因而汽车在平时的行驶中就往往会因为路面不平坦、运动方向以及车速的改变、发动机车轮与传送系统不平衡、汽车齿轮之间的冲击等各种内部与外部的激振作用造成汽车的局部或者是整体发生强烈的振动。

这种振动现象就会使汽车在运动时由于动力性能没有得到充分的发挥就容易出现一些问题。

另外，振动还会对汽车操作的平顺性与稳定性以及汽车的通过性造成不利的影响，还会使乘员在乘坐时产生不舒服的感觉，严重情况下还会对汽车的零部件造成损坏，缩短汽车正常的使用寿命。

2. 汽车振动的理论分析2.1.汽车振动的模型在实际中当一个振动系统比较复杂的时候，而建立的相应的模型也比较复杂，就越接近于真实的情况，相应的模拟情况就越真实，但是这却增加了对系统分析的难度，所以在建立振动的力学模型时就需要在逼真模拟与系统分析之间找出一个平衡点。

在进行汽车振动分析时需要把握的一个关键因素就是在实际中要根据研究的要求和研究内容，把研究的对象和外界的作用力进行简化，同时还要保证简化的模型能够与原来的系统模型在动态分析方面进行等效对比。

MATLAB在车辆振动分析中的应用研究

MATLAB在车辆振动分析中的应用研究摘要：MATLAB软件是车辆振动信号分析非常有用的工具。

文章介绍了MATLAB软件在车辆仿真建模与求解、频域分析、相干分析的应用，并结合具体实例进行了分析。

利用MATLAB软件编制的算法可以方便的计算出车辆固有频率、信号的频域分布以及信号的相关性。

这对车辆减振降噪非常有效。

关键词：汽车；振动分析；MATLAB；应用1 引言汽车行驶时，由于路面凹凸不平，车速的旋转激励以及发动机、轮胎、传动轴、变速箱旋转的不均匀性会导致车辆发生振动。

当振动发生时候，不但会影响司机和乘客的驾乘感受，还会导致人体不舒适、疲劳甚至身体健康。

这些不利因素还有可能使驾驶员驾驶出现安全问题。

因此，车辆减振降噪对车辆舒适性和安全性的提高非常重要。

MATLAB在车辆振动分析中有很多应用，比如振动方程的求解、频域分析、信号的噪声处理等[1]。

2 MATLAB软件简介MATLAB 是由MathWork 公司与1984 年推出的一套计算软件，分为总包和若干个工具箱，可以实现数值分析、优化、统计、偏微分方程数值解、自动控制、信号处理、图像处理等若干个领域的计算和图形显示功能。

它将不同数学分支的算法以函数的形式分类成库，使用时直接调用这些函数并赋予实际参数就可以解决问题，快速而且准确[2]。

Simulink 是MATLAB 一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。

用来提供一个系统级的建模与动态仿真工作平台。

Simulink 是用模块组合的方法使用戶能够快速、准确地创建动态系统的计算机模型，特别对于复杂的非线性系统，它的效果更加明显。

使用Simulink 可以快速准确地建模、分析和仿真各种动态系统（包括连续系统、离散系统和混合系统）。

它提供了一种图形化的交互环境，只需要用鼠标拖动的方法便能迅速的建立起系统框图模型，甚至不需要编写一行代码。

它和MATLAB的无缝结合使得用户可以利用MATLAB 丰富的资源，建立仿真模型，监控仿真过程，分析仿真结果。

基于MatLab的车辆振动响应幅频特性分析

Ｅ一寺愚＋÷愚一１。｛（２）
式中：Ｅ系统势能（）一Ｊ；愚一轮胎刚度（ｍ）Ｎ／；
（）２
参数见表１．
表１车辆结构参数
参数名称车身质量（）ｋｍｚ／ｇ车轮质量（）ｋｍ／ｇ悬架刚度（）Ｎ・Ｔ）七／（１Ｉ减振器阻尼系数（）（・（・）ｃ／Ｎｍｓ
Ｍ｛）＋Ｋ｛）０Ｚ一（）９
别为车身垂直位移坐标ｚ、。车轮垂直位移坐标ｚ．
系统的动能为：
Ｔ２一去１１＋寺２２ｚ
式中：Ｔ系统动能（）一Ｊ；
一
（）１
由傅里叶变换可知自由振动可以分解为一系列简
参数值
０．２９４９９５．２９．：１９
ｃ一减振器阻尼系数（（ｓ）Ｎ／ｍ／）；Ｄ一系统耗散能（）Ｊ．
表２结构模态参数
拉格朗日方程的标准形式为：
阶固有频率／Ｈｚ
二阶固有频率／Ｈｚ
方法之一，利用傅里叶变换，结构动力微分方它把
２基于Ｓｍｕｉｋ车辆振动响应幅频ｉｌｎ特性分析
２１车辆振动响应幅频特性分析．
程从时间域转化到频率域分析，而可以很直观从地评价在一定的激振频率下结构的动态响应．该方法可以用于车辆悬挂、驶室悬置和座椅振动驾

MATLAB在车辆振动分析中的应用研究

MATLAB在车辆振动分析中的应用研究1. 引言1.1 背景介绍车辆振动是指车辆在行驶过程中由于路面不平整或其他外界因素引起的车辆整体或部件的振动现象。

振动会导致车辆性能下降、舒适性降低、疲劳损伤加速等问题，影响车辆的安全性和乘坐舒适度。

对车辆振动进行深入的分析和研究具有重要的意义。

随着汽车工业的发展和人们对车辆安全性和舒适性要求的不断提高，车辆振动分析成为工程领域研究的重要方向。

通过建立合理的数学模型和采用有效的分析工具，可以更好地理解车辆振动的特性，为改进车辆设计和优化车辆性能提供基础支持。

1.2 研究意义车辆振动是指车辆在行驶或运动过程中产生的颠簸、震动等现象。

研究车辆振动分析对于提高车辆性能、减少燃料消耗、延长车辆寿命等方面具有重要意义。

通过对车辆振动进行深入研究，可以帮助我们更好地了解车辆振动的产生机理，从而指导车辆设计中的材料选择、结构设计和优化，提高车辆的舒适性和安全性。

车辆振动分析可以帮助人们更好地了解车辆在不同道路条件下的振动特性，为道路设计和维护提供重要参考，提高道路的舒适性和安全性。

对于减少车辆的燃料消耗和排放也具有重要意义。

通过减少车辆的振动，可以降低车辆的能量损耗，从而减少燃料消耗和减少尾气排放，对于环境保护和节能减排具有积极意义。

研究车辆振动分析在提高车辆性能、改善道路条件、减少燃料消耗和减少排放等方面具有重要意义，对于推动车辆工程领域的发展具有积极的促进作用。

1.3 研究方法研究方法是整个研究过程中非常重要的一部分，它决定了研究的有效性和可信度。

在本研究中，我们主要采用了以下几种方法：我们对车辆振动的基本原理进行了深入的研究和理解，包括车辆的动力学模型、受力分析以及振动特性等方面。

这为后续的实验设计和数据分析奠定了基础。

我们利用MATLAB软件建立了车辆振动分析模型，包括车辆的结构模型、路面激励模型以及悬挂系统模型等。

通过这些模型，我们可以对车辆在不同路况下的振动特性进行仿真分析。

基于MATLAB汽车减震系统的研究(全文)

基于MTLB汽车减震系统的研究XX：1674-098X（20XX）07（c）-0024-01 汽车减震系统目的是为了幸免汽车在不平坦道路上行驶过程中较大幅度的颠簸，以获得驾驶的舒适度，减震系统性能的好坏直接影响着驾驶者对于汽车的中意度，因此对于减震系统的研究是有必要的。

汽车减震系统可简化成两部分，弹簧和阻尼器。

图1是一个简单的减震系统的物理模型[1-3]。

其中，M是汽车的质量b是阻尼器的阻尼系数k是弹簧的弹性系数x（t）是汽车相对水平路面的位移y（t）是汽车底盘相对于水平路面的位移1 减震系统数学模型建立对上述系统运用牛顿定律进行受力分析，汽车底盘运动的微分方程式：由微分方程式得系统的传递函数为：其中，，，称为无阻尼自然震荡角频率，称为阻尼系数。

通过文献查找知，汽车减震系统阻尼系数=0.2～0.4。

我们选取=0.3。

因为对于一个减震系统来说，我们希望系统尽快达到平衡状态，以获得平稳的速度，这就要求越大越好，但考虑到越大超调量就越大，所以综合各方面我们选取=6。

则将参数代入传递函数得：构建simulink框图仿真输入0.1 m的脉冲信号，其仿真结果见图3。

由仿真图来看，系统超调量较大，且达到稳定时间较长，不满足减震系统所要求的振幅小、达到稳定时间短的要求，因此需要对其进行校正。

2 应用MTLB进行系统校正用MTLB工具将传递函数转化为状态空间表达式：利用mtlb可知系统是可控可观测的。

下面运用极点配置法进行系统优化。

通过上面分析系统达到稳定的时间太长，这在实际中是不能满足的，需要状态反馈，以实现对系统的调整，使其达到稳定的时间更短。

通过查阅资料，我们得到系统的极点方程：构建下面状态反馈系统框图进行仿真（见图2），验证极点配置以后系统是否满足能够快速响应的要求。

系统在输入输入0.1 m的脉冲信号时输出响应曲线如下：通过观察可以看出，极点配置前系统达到稳定时间大约是5 s，配置后系统达到稳定时间是0.5 s。