汽车理论课件 第七章 汽车行驶平顺性
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下限 几何平均值 上限
σq×10-3m 0.011m-1＜n＜2.83m-1
下限 几何平均值 上限
A
8
16
32
2.69
3.81
5.38
B
来自百度文库
32
64
128 5.38
7.61
10.77
C
128
256
512 10.77
15.23
21.53
D
512
1024
2048 21.53
30.45
43.06
E
2048 4096
t
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
一、随机过程的统计特性
• 路面不平度函数是一个平稳随机过程，此过程 亦可计为时间的函数，即；其数字特征有：
• 1.均值或数学期望
T
lim E[q(t)] q
1 T
2 q(t)dt
T
T
汽车理论
Automobile Theory
XXXX大学车辆与动力学院
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
本节课内容提要
本课程的结构、地位和要求； 汽车动力性等六大性能概念；
汽车理论学科发展情况。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
1 T
2 q(t)q(t )dt
T
2
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
• 5.谱密度函数
Sq ( f )
Rq
(
)e
j
2f
d
Rq ( ) Sq ( f )e j2f df
•则 • 因为
• 所以
Rq (0) Sq ( f )df
汽车理论
• 绪论(通过性)
• 第一章:地面--轮胎力学
• 第二章:汽车动力学
• 第三章:汽车的燃油经济性
• 第四章:汽车发动机功率和传动系传动比选择
• 第五章:汽车的制动性
• 第六章:汽车的操纵稳定性
• 第七章:汽车行驶平顺性
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
)
q
]2
dt
2
T
lim lim
1 T
T
q 2 (t)dt 2q
T
1 T
2
T
q(t)dt
2 q
2
E[q
2
(t
)]
2
2 q
2 q
E[q
2
(t
)]
2 q
•则
E[q2
(t)]
q2
2 q
• 4.自相关函数 均值和方差是刻划随机过程 在各个孤立时刻统计特性的重要数字特征。
t
lim Rq ( )
T
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处理
得到路面不平度功率谱 Gq (n)
或方差
2 q
。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
按路面功率谱密度把路面 按不平度分为8级，A~H
路面不平度 8 级分类
路面等级
Gq(no)×10-6m2／m-1 no＝0.1m-1
2
• 2.均方值，即的均值，为：
•
tt 2
lim E[q 2 (t)]
1 T
q 2 (t)dt
T
t
2
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
• 3.方差，即 [q(t) q ]2 的均值，为
t
lim
2 q
T
1 T
2
T
[q(t
生的各种冲击和振动的能力，保持汽车 在行驶过程中产生的振动和冲击环境对 乘员舒适性的影响在一定界限之内。
评价方法：根据乘员舒适程度评价汽车振动系统及
其评价指标
输入
振动 系统 汽车
输出
评价 指标
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
输入－振动系统－输出－评价指标
8192 43.06
60.90
86.12
F
8192 16384 32768 86.13 121.80 172.26
Rq (0) E[q2 (t)]
E[q 2 (t)]
Sq ( f )df
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
二、路面不平度的自功率谱密度函数——路面谱
1.路面不平度的功率谱通常把相对基准平面的高度q ， 沿着道路走向长度l的变化q(l) 称为道路纵(断面)曲线 或不平度函数。
响
• 7.5 人体对振动的反应以及平顺性的评价 • 7.6 影响汽车平顺性的结构因素 • 7.7 汽车平顺性试验和数据处理
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
概述
振动：路面不平或发动机力矩不均匀 原因引起汽车振动，它影响舒适性和身体 健康。
基本要求
• 纪律要求： • 作业：
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
第七章 汽车行驶平顺性
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
• 7.1 路面的统计特性 • 7.2 汽车振动系统的简化 • 7.3 单质量系统的振动 • 7.4 “人体——座椅”系统参数对振动的影
School of Vehicle & Motive Power Engineering
汽车行驶平顺性的好坏主要取决于由路面不平度
引起的低频随机振动强度的大小。通常把路面相 对基准平面的高度沿道路走向I的变化称为路面纵 剖面曲线或不平度函数，如下图所示
q
q
q(I )
q(t )
基准平面
O
路面纵向断面曲线
输 入：路面不平度、 车速。 振动系统：弹性元件、阻尼元件、质量。 输 出：悬挂质量或人体加速度、车轮动
载荷。 评价指标：人体对振动的响应、轮胎的接
地性。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
第一节 路面的统计特性
车辆与动力工程学院
保持振动环境的舒适性，以保持驾驶 员在复杂行驶和操纵条件下，具有良好的 心理状态和准确灵敏的反应。
汽车的平顺性影响“ 人－汽车”系统 的操纵稳定性以及行驶安全性。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
汽车的行驶平顺性是指汽车能吸收行驶时所产
σq×10-3m 0.011m-1＜n＜2.83m-1
下限 几何平均值 上限
A
8
16
32
2.69
3.81
5.38
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来自百度文库
32
64
128 5.38
7.61
10.77
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128
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512 10.77
15.23
21.53
D
512
1024
2048 21.53
30.45
43.06
E
2048 4096
t
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
一、随机过程的统计特性
• 路面不平度函数是一个平稳随机过程，此过程 亦可计为时间的函数，即；其数字特征有：
• 1.均值或数学期望
T
lim E[q(t)] q
1 T
2 q(t)dt
T
T
汽车理论
Automobile Theory
XXXX大学车辆与动力学院
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
本节课内容提要
本课程的结构、地位和要求； 汽车动力性等六大性能概念；
汽车理论学科发展情况。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
1 T
2 q(t)q(t )dt
T
2
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
• 5.谱密度函数
Sq ( f )
Rq
(
)e
j
2f
d
Rq ( ) Sq ( f )e j2f df
•则 • 因为
• 所以
Rq (0) Sq ( f )df
汽车理论
• 绪论(通过性)
• 第一章:地面--轮胎力学
• 第二章:汽车动力学
• 第三章:汽车的燃油经济性
• 第四章:汽车发动机功率和传动系传动比选择
• 第五章:汽车的制动性
• 第六章:汽车的操纵稳定性
• 第七章:汽车行驶平顺性
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
)
q
]2
dt
2
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1 T
T
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T
1 T
2
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2 q
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E[q
2
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2
2 q
2 q
E[q
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2 q
•则
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q2
2 q
• 4.自相关函数 均值和方差是刻划随机过程 在各个孤立时刻统计特性的重要数字特征。
t
lim Rq ( )
T
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处理
得到路面不平度功率谱 Gq (n)
或方差
2 q
。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
按路面功率谱密度把路面 按不平度分为8级，A~H
路面不平度 8 级分类
路面等级
Gq(no)×10-6m2／m-1 no＝0.1m-1
2
• 2.均方值，即的均值，为：
•
tt 2
lim E[q 2 (t)]
1 T
q 2 (t)dt
T
t
2
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
• 3.方差，即 [q(t) q ]2 的均值，为
t
lim
2 q
T
1 T
2
T
[q(t
生的各种冲击和振动的能力，保持汽车 在行驶过程中产生的振动和冲击环境对 乘员舒适性的影响在一定界限之内。
评价方法：根据乘员舒适程度评价汽车振动系统及
其评价指标
输入
振动 系统 汽车
输出
评价 指标
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
输入－振动系统－输出－评价指标
8192 43.06
60.90
86.12
F
8192 16384 32768 86.13 121.80 172.26
Rq (0) E[q2 (t)]
E[q 2 (t)]
Sq ( f )df
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二、路面不平度的自功率谱密度函数——路面谱
1.路面不平度的功率谱通常把相对基准平面的高度q ， 沿着道路走向长度l的变化q(l) 称为道路纵(断面)曲线 或不平度函数。
响
• 7.5 人体对振动的反应以及平顺性的评价 • 7.6 影响汽车平顺性的结构因素 • 7.7 汽车平顺性试验和数据处理
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
概述
振动：路面不平或发动机力矩不均匀 原因引起汽车振动，它影响舒适性和身体 健康。
基本要求
• 纪律要求： • 作业：
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
第七章 汽车行驶平顺性
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
• 7.1 路面的统计特性 • 7.2 汽车振动系统的简化 • 7.3 单质量系统的振动 • 7.4 “人体——座椅”系统参数对振动的影
School of Vehicle & Motive Power Engineering
汽车行驶平顺性的好坏主要取决于由路面不平度
引起的低频随机振动强度的大小。通常把路面相 对基准平面的高度沿道路走向I的变化称为路面纵 剖面曲线或不平度函数，如下图所示
q
q
q(I )
q(t )
基准平面
O
路面纵向断面曲线
输 入：路面不平度、 车速。 振动系统：弹性元件、阻尼元件、质量。 输 出：悬挂质量或人体加速度、车轮动
载荷。 评价指标：人体对振动的响应、轮胎的接
地性。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
第一节 路面的统计特性
车辆与动力工程学院
保持振动环境的舒适性，以保持驾驶 员在复杂行驶和操纵条件下，具有良好的 心理状态和准确灵敏的反应。
汽车的平顺性影响“ 人－汽车”系统 的操纵稳定性以及行驶安全性。
车辆与动力工程学院
School of Vehicle & Motive Power Engineering
汽车的行驶平顺性是指汽车能吸收行驶时所产