汽车振动与噪声控制优秀课件
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汽车振动与噪声控制1概述PPT课件
生理方面：长期暴露在高噪声的环境易于导致引 起听力伤害（轻则高频听阈损伤，中则噪声性耳 聋，重则耳鼓膜破裂）、另外还易于引发肠胃功 能紊乱、心脏组织缺氧导致肠胃疾病和心血管疾 病。
噪声可使机械设备、建筑等产生声疲劳。
2024/6/5
12
1，声与噪声
噪声污染是工业化所带来的直接后果，随工业发展进程 的加快，噪声污染所涉及的范围仍不断扩大，同时随着生 活水平的提高，对环境的要求越来越高，所以为噪声的控 制提出了更高的要求。
2024/6/5
28
2，振动
由于人体的身体素质、年龄以及心理上的千差万别， 对振动的敏感程度也不同，导致评价振动对人体的影响比 较复杂，国际标准化组织（ISO）在综合了大量资料的基 础上提出了ISO2631/1－1985 《人体承受全身振动的评 价》，在1997年又做了修正，公布了ISO2631/1－1997。
弹性体振动：无穷自由度。由于许多情况下弹性体振 动无 解析解，目前多采用有限元的方法将连续的弹性 体 划分为若干离散单元的组合体进行研究。
2024/6/5
21
2，振动
按振动位移特征分类：
角振动：如车架的扭转振动，轴的扭转振动 直线振动：如车辆的垂直振动
按系统结构参数特性分类：
线性振动：如振动系统的质量、刚度、阻尼均不随系 统运 动参数而变化，且弹性力、阻尼力均可简化为线 性 模型，该系统发生的振动为线性振动。
低于20Hz及高于20KHz声人们完全听不到吗？。
低于20Hz的声波为次声波(infrasound) ； 高于20KHz的声波为超声波(ultrasound) 。
次声波和超声波均难以称为噪声源。 只有可听声频域内结构的振动以及气体的脉动和涡 流、空腔共鸣才能构成噪声源。
噪声可使机械设备、建筑等产生声疲劳。
2024/6/5
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1，声与噪声
噪声污染是工业化所带来的直接后果，随工业发展进程 的加快，噪声污染所涉及的范围仍不断扩大，同时随着生 活水平的提高，对环境的要求越来越高，所以为噪声的控 制提出了更高的要求。
2024/6/5
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2，振动
由于人体的身体素质、年龄以及心理上的千差万别， 对振动的敏感程度也不同，导致评价振动对人体的影响比 较复杂，国际标准化组织（ISO）在综合了大量资料的基 础上提出了ISO2631/1－1985 《人体承受全身振动的评 价》，在1997年又做了修正，公布了ISO2631/1－1997。
弹性体振动：无穷自由度。由于许多情况下弹性体振 动无 解析解，目前多采用有限元的方法将连续的弹性 体 划分为若干离散单元的组合体进行研究。
2024/6/5
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2，振动
按振动位移特征分类：
角振动：如车架的扭转振动，轴的扭转振动 直线振动：如车辆的垂直振动
按系统结构参数特性分类：
线性振动：如振动系统的质量、刚度、阻尼均不随系 统运 动参数而变化，且弹性力、阻尼力均可简化为线 性 模型，该系统发生的振动为线性振动。
低于20Hz及高于20KHz声人们完全听不到吗？。
低于20Hz的声波为次声波(infrasound) ； 高于20KHz的声波为超声波(ultrasound) 。
次声波和超声波均难以称为噪声源。 只有可听声频域内结构的振动以及气体的脉动和涡 流、空腔共鸣才能构成噪声源。
汽车振动与噪声控制第3版课件第2章(2021)[89页]
![汽车振动与噪声控制第3版课件第2章(2021)[89页]](https://img.taocdn.com/s3/m/2db7e181e43a580216fc700abb68a98271feacfa.png)
第二章 声学理论基础
概述 第一节 波动方程与声的基本性质 第二节 声传播及结构声辐射 第三节 声阻抗、声强及声功率 第四节 噪声及其控制技术
概述
声波的特性及其传播规律是对噪声研究及控制的基础 1) 讨论了声源及其声辐射特性。 2) 声波传播过程中反射、折射、透射及能量传递等物理现象进行分析。 3) 声学中常用测试分析相关概念和方法。 4) 噪声的定义和描述，噪声源的识别以及噪声被动控制的基本原理。
r r r c2 t 2
(２-１-16)
求解上方程并略去高阶项，可求的对于远场（即所考虑的点距离声源的
距离远大于声波波长）的简谐柱面声波为
p(r,t) pA
2 e j(tkr )
kr
其幅值与距离的平方根成反比。
(２-１-17)
第一节 波动方程与声的基本性质
2. 声场的能量
设声场中的微小体积单元V0受声波的扰动后产生运动，速度u，则该
由叠加原理得： p p1 p2 pA cos(t )
(２-１-26)
式中： p
2 A
p2 1A
p2 2A
2 p1A p2A cos(1
2 )
arctg p1A sin 1 p2A sin2 p1A cos 1 p2A cos 2
第一节 波动方程与声的基本性质
结果讨论： dj j1 j2 k(x2 – x1)
为拉普拉斯算子。
(２-１- 9)
第一节 波动方程与声的基本性质
例2-1 在声场中要测得某点的速度是比较困难的，试采用测试该点邻近两点
声压的方法，获得该点的运动速度。
设：围绕该点附近的两点相距很近，则局部可以近似为平面声波，对于稳态
谐波该点速度为：
u
概述 第一节 波动方程与声的基本性质 第二节 声传播及结构声辐射 第三节 声阻抗、声强及声功率 第四节 噪声及其控制技术
概述
声波的特性及其传播规律是对噪声研究及控制的基础 1) 讨论了声源及其声辐射特性。 2) 声波传播过程中反射、折射、透射及能量传递等物理现象进行分析。 3) 声学中常用测试分析相关概念和方法。 4) 噪声的定义和描述，噪声源的识别以及噪声被动控制的基本原理。
r r r c2 t 2
(２-１-16)
求解上方程并略去高阶项，可求的对于远场（即所考虑的点距离声源的
距离远大于声波波长）的简谐柱面声波为
p(r,t) pA
2 e j(tkr )
kr
其幅值与距离的平方根成反比。
(２-１-17)
第一节 波动方程与声的基本性质
2. 声场的能量
设声场中的微小体积单元V0受声波的扰动后产生运动，速度u，则该
由叠加原理得： p p1 p2 pA cos(t )
(２-１-26)
式中： p
2 A
p2 1A
p2 2A
2 p1A p2A cos(1
2 )
arctg p1A sin 1 p2A sin2 p1A cos 1 p2A cos 2
第一节 波动方程与声的基本性质
结果讨论： dj j1 j2 k(x2 – x1)
为拉普拉斯算子。
(２-１- 9)
第一节 波动方程与声的基本性质
例2-1 在声场中要测得某点的速度是比较困难的，试采用测试该点邻近两点
声压的方法，获得该点的运动速度。
设：围绕该点附近的两点相距很近，则局部可以近似为平面声波，对于稳态
谐波该点速度为：
u
汽车振动与噪声ppt课件
Road NVH Dominance
Wind NVH Dominance
Wind NVH Road NVH Powertrain NVH
Speed 10
30
50
70
90
110 130 150
Speed
8
NVH与频率的关系
路面及动力系统 的振动
Road & P/T Vibration
路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound
汽车NVH介绍
1
1.NVH现象与基本问题
2. 噪声与振动源 3. NVH传递通道 4. NVH的响应与评估 5. NVH试验 6. NVH的CAE分析 7. NVH开发 8. 汽车声品质
2
汽车的性能
动态性能
噪声与振动（NVH） 碰撞安全性能 行驶操纵性能 燃油经济性能 环境温度性能 乘坐的舒适性能 排放性能 刹车性能 防盗安全性能 电子系统性能 可靠性能
14
变速器啸叫
• T.E. vs. Gear Noise
Gear Mesh
Xa Xb
齿轮制造精度不够 齿轮匹配对中不好 齿轮材料不好
啸叫的原因：齿轮啮合不好
15
变速器敲击
60000
Force Magnitude (N)
50000 40000 30000 20000
MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOA MB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag Excite MB4 Mag JOA
激光测量, 等
1
0.1
T-Magnitude(Y) T-Magnitude(Z)
《汽车振动与噪声》课件
CHAPTER
02
汽车振动分析
汽车振动类型
垂直振动
汽车在行驶过程中受到 路面不平的影响，产生 的垂直方向上的振动。
侧向振动
汽车在转弯或行驶在弯 道时，由于离心力作用
产生的侧向振动。
纵向振动
由于发动机、传动系统 等内部组件的往复运动
产生的纵向振动。
扭转振动
由于发动机扭矩波动或 传动系统的不平衡引起
的扭转振动。
振动产生的原因
路面不平
汽车行驶在凹凸不平的路面上，导致垂直振 动。
传动系统不平衡
传动系统中齿轮、轴承等组件的不平衡或误 差，导致扭转振动。
发动机扭矩波动
发动机内的燃烧和机械运动产生的扭矩波 动是纵向振动的主要原因。
轮胎不平衡
轮胎质量分布不均或安装不当，引起侧向和 垂直振动。
振动对汽车性能的影响
03
汽车在高速行驶时，空气动力学产生的气流会对车身产生振动
和噪声。
振动与噪声对汽车性能的影响
舒适性
振动和噪声会影响乘客的舒适感，过大的振动和 噪声会对乘客的身体健康产生不良影响。
安全性
过大的振动和噪声可能会影响驾驶员的判断力和 反应速度，从而影响驾驶安全。
车辆寿命
长期的振动和噪声可能会对汽车的零部件产生疲 劳损伤，从而影响车辆的使用寿命。
油耗
过大的噪声可能增加车辆的油耗，影响经济性。
风噪声
其他噪声
汽车行驶时，空气与车身、车窗等相互作 用产生的声音。
如传动系统、冷却系统等产生的声音。
噪声产生的原因
机械振动
发动机、传动系统等部件的振动是产生汽车 内部和外部噪声的主要原因。
气动噪声
气流与车身、车窗等相互作用产生的声音。
第一讲汽车振动噪声与控制绪论
舒适性。其中，舒适性的提高主要依赖NVH技术的发展和支持。
•“NVH是汽车工业角逐的新战场，它向消费者有力地证明 了产品的质量。”
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
汽车NVH的含义
汽车NVH（Noise、Vibration、Harshness）问题 即汽车的噪声、振动与舒适性，是衡量汽车制造 质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是 最直接和最表面的。有统计资料显示，整车约有 1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而国 际上各大汽车公司有近20%的研发费用消耗在解 决车辆的NVH问题上。
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
•振动与噪声控制研究领域
• 振动基础 • 信号处理 • 相关软件
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
振动基础
基础力学理论： 材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、 强度理论、计算力学及相关应用 一般力学和振动理论: 静力学、运动学、动力学、稳定性、线性、非 线性、自激、随机振动、转子动力学等...
• 汽车在运行过程中各总称部件都要产生噪声为了 研究上的方便，常将汽车噪声按其产生的原因进行分类， 即燃烧噪声、机械噪声、气流噪声(发动机的进、排气) •
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
5.振动与噪声的控制方法
•1、消振（声） •2、隔振（声） •3、结构改进
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
消声器
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
消声门
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第一讲汽车振动噪声与控制绪论
消声室
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•汽车性能测试
第一讲汽车振动噪声与控制绪论
《汽车噪声控制》课件
《汽车噪声控制》ppt课件
• 引言 • 汽车噪声的来源 • 汽车噪声控制技术 • 汽车噪声标准与法规 • 未来汽车噪声控制技术展望
01 引言
汽车噪声的危害
01
02
03
听力损伤
长时间暴露在高噪声环境 下会对人的听力造成不可 逆的损伤。
情绪压力
噪声过大容易引发人的烦 躁、焦虑等不良情绪，影 响心理健康。
合理布置车身附件，如储物箱、行李架等 ，避免产生共振和噪音叠加。
04 汽车噪声标准与法规
国际汽车噪声标准与法规
国际标准化组织（ISO）标准
ISO 362测量和评估道路车辆发出的空气动力噪声的试验室方法。
欧盟法规
欧盟指令2000/53/EC关于新乘用车和轻型商用车噪声排放的规定。
中国汽车噪声标准与法规
05 未来汽车噪声控制技术展望
新材料的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料 ，降低汽车质量，从而减少振动和噪 音。
隔音材料
开发新型隔音材料，如高效隔音泡沫 、隔音涂层等，提高车身隔音性能。
新技术的应用
主动噪声控制
利用传感器和算法实时监测和抑制噪声，提高车内静谧性。
智能声学包装
通过优化车内声学环境，如采用声学包装和声学设计，降低 外部噪音对乘客的影响。
国家标准
《GB 1495-2002 汽车加速行驶车外 噪声限值及测量方法》。
环保法规
中国环境保护法对汽车噪声排放进行 了限制。
汽车噪声检测方法
半消声室检测法
在半消声室中模拟汽车行在户外场地设置测量点，测量汽车行驶时的噪声。
车载设备自测法
使用车载噪声测量设备进行实时测量，便于了解实际使用中的噪声 水平。
• 引言 • 汽车噪声的来源 • 汽车噪声控制技术 • 汽车噪声标准与法规 • 未来汽车噪声控制技术展望
01 引言
汽车噪声的危害
01
02
03
听力损伤
长时间暴露在高噪声环境 下会对人的听力造成不可 逆的损伤。
情绪压力
噪声过大容易引发人的烦 躁、焦虑等不良情绪，影 响心理健康。
合理布置车身附件，如储物箱、行李架等 ，避免产生共振和噪音叠加。
04 汽车噪声标准与法规
国际汽车噪声标准与法规
国际标准化组织（ISO）标准
ISO 362测量和评估道路车辆发出的空气动力噪声的试验室方法。
欧盟法规
欧盟指令2000/53/EC关于新乘用车和轻型商用车噪声排放的规定。
中国汽车噪声标准与法规
05 未来汽车噪声控制技术展望
新材料的应用
轻量化材料
采用高强度钢、铝合金等轻量化材料 ，降低汽车质量，从而减少振动和噪 音。
隔音材料
开发新型隔音材料，如高效隔音泡沫 、隔音涂层等，提高车身隔音性能。
新技术的应用
主动噪声控制
利用传感器和算法实时监测和抑制噪声，提高车内静谧性。
智能声学包装
通过优化车内声学环境，如采用声学包装和声学设计，降低 外部噪音对乘客的影响。
国家标准
《GB 1495-2002 汽车加速行驶车外 噪声限值及测量方法》。
环保法规
中国环境保护法对汽车噪声排放进行 了限制。
汽车噪声检测方法
半消声室检测法
在半消声室中模拟汽车行在户外场地设置测量点，测量汽车行驶时的噪声。
车载设备自测法
使用车载噪声测量设备进行实时测量，便于了解实际使用中的噪声 水平。
第8讲-汽车振动与噪声控制-噪声及其控制技术 ppt课件
• 平均透声系数：
• 平均隔声量：
ppt课件
25
2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
组合墙隔声量另一种计算
• 平均透声系数：
• 平均隔声量：
ppt课件
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2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
ppt课件
27
2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
ppt课件
28
1.改变空间的几何形状、比例尺度和整体布局；
如通过调整空问的区域分隔，天棚、墙面的造型、设施的摆 放等来增加散射面，达到消声目的。
2.选择有效的吸声结构和吸声体；
(1)中高频的噪声，一般可用20mm～50mm 厚常规吸声材料， 如岩棉板，矿棉板等，若噪声量大或要求高时，可用50mm80mm厚的超细玻璃棉等多孔吸声材料，并选择适宜的装饰 饰面。
隔声间 • 隔声间：由不同隔声构件组成的具有良好 隔声性能的房间。 • 组合墙：隔声间除需要有足够隔声量的墙 体外，还要有隔声性能的门和窗。通常门 和隔声量总比隔声墙差一些。具有门窗等 不同隔声构件的墙体称为组合墙。
ppt课件 22
2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
组合墙的隔声性能 • 平均透声系数：
ppt课件 18
2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
ppt课件
19
2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
ppt课件
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2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
双层均匀墙的共振频率：
空气层厚度
注意：课本上m1=m2,公式2.4-15
ppt课件 21
2.4.3 噪声被动控制技术-------隔声降噪
汽车振动和噪声控制5
x1 1 1 = A11 sin(ω1t + ϕ1 ) + A12 sin(ω2t + ϕ 2 ) x2 β1 β 2
振型向量 modal vectors
10 − x 20 ) 2 (β 2 x 1 2 ( β 2 x10 − x20 ) + A11 = β 2 − β1 ωn12 2 β ( ) x x − 1 A = ( β1 x10 − x20 ) 2 + 1 10 2 20 12 β 2 − β1 ωn 2
m1 0 1 c1 + c2 0 x + 2 − c2 m2 x 1 k1 + k 2 − c2 x + 2 − k2 c2 + c3 x
激振力向量{F (t )}
− k 2 x1 f1 (t ) = k 2 + k3 x2 f 2 (t )
{ϕ}T [ M ]{ϕ} f(t ) + {ϕ}T [ K ]{ϕ} f (t ) = 0
T { } [ K ]{ϕ} ϕ f (t ) + f (t ) = 0 T {ϕ} [ M ]{ϕ}
f(t ) + ω 2 f (t ) = 0
1.3.2 实模态分析
• 主振动
f(t ) + ω 2 f (t ) = 0
汽车振动与噪声控制 Control of Vibration and Noise in Road Vehicles
2012.秋
内容安排
• • • • • • • • 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 振动理论基础 声学理论基础 发动机振动分析与控制 动力传动及转向系统振动 汽车平顺性 发动机及动力总成噪声 底盘系统噪声 车身及整车噪声
振型向量 modal vectors
10 − x 20 ) 2 (β 2 x 1 2 ( β 2 x10 − x20 ) + A11 = β 2 − β1 ωn12 2 β ( ) x x − 1 A = ( β1 x10 − x20 ) 2 + 1 10 2 20 12 β 2 − β1 ωn 2
m1 0 1 c1 + c2 0 x + 2 − c2 m2 x 1 k1 + k 2 − c2 x + 2 − k2 c2 + c3 x
激振力向量{F (t )}
− k 2 x1 f1 (t ) = k 2 + k3 x2 f 2 (t )
{ϕ}T [ M ]{ϕ} f(t ) + {ϕ}T [ K ]{ϕ} f (t ) = 0
T { } [ K ]{ϕ} ϕ f (t ) + f (t ) = 0 T {ϕ} [ M ]{ϕ}
f(t ) + ω 2 f (t ) = 0
1.3.2 实模态分析
• 主振动
f(t ) + ω 2 f (t ) = 0
汽车振动与噪声控制 Control of Vibration and Noise in Road Vehicles
2012.秋
内容安排
• • • • • • • • 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章 振动理论基础 声学理论基础 发动机振动分析与控制 动力传动及转向系统振动 汽车平顺性 发动机及动力总成噪声 底盘系统噪声 车身及整车噪声
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机械振动有哪些类型
2.按振动系统的自由度数分类
多自由度系统振动——确定系统在振动过程中任何瞬 时几何位置需要多个独立坐标的振动；
机械振动有哪些类型
3.按系统的响应（输出振动规律）分类
周期振动——能用时间的周期函数表示系统响应的振动； 瞬态振动——只能用时间的非周期衰减函数表示系统响应 的振动； 随机振动——不能用简单函数或函数的组合表达运动规律， 而只能用统计方法表示系统响应的振动。(汽车行驶在路面 )
2.通过实验来验证理论分析的结果
简谐振动
• 机械系统的某个物理量(位移、速度或加速度)按时间 的正弦(或余弦)函数规律变化的振动
• 研究其他形式振动的基础 • 可用函数表达式、矢量或复数等形式来表示，不同的
表示方法运用于不同的场合(频域分析用复数表达法)
x A si 2n t ( ) A s2 ifn t) ( A sit n)( T
输入/激励
√
振动系统
?
汽车产品开发过程中的正向设计
输出/响应
√
振动研究的问题
• 系统辩识
已知系统响应和外界激励 求系统的参数
系统已经存在，需要根 据测量获得的激励和响 应识别系统参数，以便 更好地研究系统特性
输入/激励
√
振动系统
?
输出/响应
√
汽车产品开发过程中的对标 Benchmark
振动研究的问题
x(t)Asi nt
x(t)x(tnT)
机械振动有哪些类型
4. 按描述系统的微分方程分类
线性振动——能用常系数线性微分方程描述的振动； 非线性振动——只能用非线性微分方程描述的振动。
本课程仅讨论线性振动
振动研究的问题
• 响应分析
已知系统参数及外界激励 求系统的响应(位移、速度、加速度和力的响应等）
振动的用途
• 钟表 • 琴弦振动 • 振动沉桩、拔桩、捣固、压路机 • 振动给料机 • 振动清筛机
什么是机械振动
• 研究的物理量是位移、速度、加速度、应 力、应变等机械量，在某一数值附近随着 时间 t 变化。
机械振动有哪些类型
1.按振动系统所受的激励类型分类
自由振动——系统受初始干扰或原有的外激励取消后产生的振动； 强迫振动——系统在外激励力作用下产生的振动； 自激振动——系统在输入和输出之间具有反馈特性，并有能源补充而产 生的振动（架空电缆、机翼颤振、琴弦） 参数振动 —— 通过周期或随机地改变系统的特性参数而实现的振动 （秋千）
2014-4-24
• 振动隔离：汽车悬架、发动机悬置 • 在线控制：发动机故障监测诊断 • 动态性能分析：操稳和平顺性能 • 模态分析：车身模态分析（特征频率） • 研发产品
一个振动系统由哪些部分构成
• 构成机械振动系统的基本元素
– 惯性、恢复性和阻尼
• 质量(mass) • 弹簧(spring) • 阻尼(damping)
机械振动有哪些类型
2.按振动系统的自由度数分类
确定系统在振动过程 中任何瞬时几何位置 所需独立坐标的数目
单自由度系统振动——确定系统在振动过程中任何瞬 时几何位置只需要一个独立坐标的振动；
机械振动有哪些类型
2.按振动系统的自由度数分类
两自由度系统振动——确定系统在振动过程中任何瞬 时几何位置需要两个独立坐标的振动；
问题
• 什么是振动？ • 振动研究哪些问题？ • 什么是机械振动，机械振动有哪些类型
？ • 一个机械振动系统由哪些部分构成？ • 如何进行机械振动的分析研究？ • 汽车振动包含哪些振动问题？
什么是振动 Vibration？
• 物体以其平衡位置为中心所做的往复运动 • Any motion that repeats itself after an interval
输入/激励
√
振动系统
√
输出/响应
?
已知路面状况和车辆结构，分析驾驶人受到的振动
振动研究的问题
• 环境预测
已知系统响应和系统参数 求系统的激励
输入/激励
?
振动系统
√
输统设计
已知系统响应和外界激励 求系统的参数
系统尚不存在，需要设 计合理的系统参数，使 系统在已知激励下达到 给定的响应水平
动体与固定位置之间的关系或者是某个瞬间 两个振动物体位置的相对关系)
7个自由度
4个自由度
空间模型
¼ 汽车模 型
2个自由度
平面模型 单自由度
如何进行机械振动的分析研究
• 实验研究：
直接测量振系的响应并进行分析，以了解机械振 动特性（振动分析）；
用已知振源、激振对象，测取响应，以了解系统 特性（系统识别）
• 理论分析和实验结合
1.用实验方法(如模态分析)识别出系统，建立系统特 性模型
汽车振动与噪声控制优秀课件
内容安排
• 第1章 • 第2章 • 第3章 • 第4章 • 第5章 • 第6章 • 第7章 • 第8章
振动理论基础 声学理论基础 发动机振动分析与控制 动力传动及转向系统振动 汽车平顺性 发动机及动力总成噪声 底盘系统噪声 车身及整车噪声
第一章 振动理论基础
• 引言 • 单自由度系统 • 双自由度系统 • 多自由系统 • 连续系统振动 • 随机振动分析基础
x A co ts () x A 2si tn () 2 x
x2x0
如果系统的运动方程可表示如此，该系统做简谐振动
简谐振动
描述振动的基本参数
• 振动的快慢：频率f(Hz) frequency(周期 period)
• 振动的强度：振幅A-amplitude • 振动与初始位置有关：相位phase(某时刻振
量纲： m:kg k:N/m c: N.s/m
如何进行机械振动的分析研究
• 理论分析
解析 数学工具 解
实际 力学原理 微分
振动
系统
方程 计算机
数值 解
特性
• 建立系统力学模型：将所研究的对象以及外界
对其作用简化为一个即简单又能在动态特性方面与 原来研究对象等效的力学模型
• 建立运动微分方程并求解，得出响应规律
of time • 振动是自然界中常见的现象
心脏的搏动、耳膜和声带的振动等 汽车、火车、飞机及机械设备的振动 家用电器、钟表的振动 地震以及声、电、磁、光的波动等等 股市的升跌和振荡等
振动的危害
• 地震，海啸等灾害 • 运载工具的振动（车辆、船舶、航天器） • 机械设备以及土木结构的破坏 (Tacoma Narrows Bridge) • 噪声 • 降低机器及仪表的精度