汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法
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车测试端突然抛下
国 家 标 准 局 １ ８ －１０ ９ ４１ － ８发 布
４８ ４
１ ８－ ００ ９ ５１ － １实 施
ＧＢ／ ４ ８ － １ ８ Ｔ ３ ９ ４ ７
３１３ 拉下法 ： 绳索和滑轮 装置将汽 车测试端车轴 附近的车身 或车架 中部由平衡位 置拉 下 ６ ．． 用 ０或 ９ ０ Ｍ 然 后用松脱器使绳索 突然松脱 。 Ｍ，
挂结构可 选取 ６， ２ ｍ 横向宽度要保证车轮全部置 ０９， ０ ０１ ｍ， 于凸 块上）在 ， 停车挂空档发动机熄火后， 再将
汽车车轮从 凸块 上推一 滚下时 应尽量 保证左 、 「， 右轮同时落地 。
０ ２ １ ｜ ０ ９
（ 考） 今
图 １ 滚下法用凸块断面示意图 ３，２ 抛 下法：用跌 落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起 ６ 或 ９ ｍｍ， ． ０ ０ 然后跌 落机构 释放 ， 汽
４ ８８
Ａ｝ ， ／ 按下式求 出阻 尼比。 Ａ
— ・。 ・ ・・・・… … ’．・ ・・・・ ・・・・・ 。 … ． ． ・ ・． ・・・・． … （ ４）
，－ｎ 万１ｒ １４ ｝３ ｌ ｎ ｀ ＇
４ ８５
Ｇ ／ ４８－１８ ｓ Ｔ ３ ９４ ７
注： 用上述三种方法试 验时 ， 拉下位移盘、 支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞 限位 块 又要保 证振动 幅值 足够大与实 际使用情况比较接近 ．对于特殊 的汽车类型与悬架结构 可以选取 ６，０１０ 以外 的 ０９，２ ｎ ｍｉ 值
Ｖ 不 Ｇ Ｚ
ｆ ２‘ ， ．： ＝ ２。
￣ －
‘一一Ｊ 一一￣ ‘一一山一一‘ －‘盛 了 一陌￣￣ －
． 车 身都 分
１ ／ ｆ ＝．３Ｈ Ｚ Ｉ ２ ５ ｅ ． ５ ｅ
了Ｇ （） Ｃ ｆ
五＝ １． ０ ７３Ｈｚ ６
－ 一 巴－ 一 上 一 ‘－ － 一一 ￣ ￣ － 二 一 了 － － －一． －一 １ ￣ 么种 一 ‘
１ 试验条 件
飞１ 试验 在汽车满载时进行。 ． 根据需要 可补充空载时的试验 。 试验前称 量汽车总质 量及前、 后轴的质量 。 １２ 悬架 弹性元件 、 ． 减振器和缓 冲块应符合技 术条件规定 。根据需要 可补充拆下减振 器和拆 下缓冲块的
试 验。
１３ 轮胎 花纹完好 ， ． 轮胎气压 符合技术条件所规定 的数值 。
４ ８７
ＧＢ Ｔ ７ ３ １ ８ ／ ４８－ ９４
表 Ａ 由 自由衰减振 动曲线处 理得 到结 果 １
厦一 ｝ 矿 ￣！ 兰
车身部 分固有 频率 ｈ ． Ｈ ．
前 后 前
１
２
３
４
５
平均
阻尼 比 ｌ ｐ
后
车轮部 分固有
前 后
频率． Ｈ ｆ， ｚ
表 Ａ 由频率分析法得到结果 ２
六￣ 二 ￣竺
前悬挂 系统
４ 数据处理
４１ 时间历程法 ：由记 录得 到的车身及车轴上 自由衰减振 动曲线 （ ． 见图 ２ ， 时标 比较或在信号处理 机 ）与 上读 出时 间间隔的值都 可以得到车身部分振动周期 Ｔ和车轮部分振动周期 Ｔ 。 ＇然后 按下式算 出各部分的 固有频率 。
ｆａ １Ｔ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ … … （ ） ＝ ／ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・・・ ・・・・・・・・・ ・・ １
２ ２．１ ２
测 且 仪 器 的频 响 与 测 点
测量仪器的频 率范围应能满足 。３ ＂０ Ｈ 的要求。 ＂ １０ ＾ ： 振动传感器装 在前、 后轴 和其上方车身或车架相应的位置上 。
试验方 法
３ １ 试验时可用 以下三种方法使 汽车悬挂系统产生 自由衰减振 动。 ． ３１１ 滚下法 ： ．． 将汽车测试端的车轮 ， 沿斜坡驶上凸块 （ 凸块断 面如 图 １ 示 ， 所 其高度根 据汽车类Ｍ与悬
前端 后端
减振器 型式 ， 主要尺 寸参数 前端
后端
缓 冲块外形 尺寸和满 载、 空载 间隙
前端 后端
轮胎型式 和尺寸 轮胎气压
轴距
轮 距
源自文库
前轮
后轮
３２ 用记录仪记 录车身和 车轴上 自由衰减振 动的时间历程 ， ． 每次记录时 间不少 于 ３ 钟 ， ｓ 保证衰 减振 动
曲线完整， 共记录 ３ 次。 －５
３３ 试 验时 ， ． 非测试端悬 架一般不用卡死以限制其 振动。在汽 车前 、 后端振动相互联系较强时 ， 非测试 端 悬架要卡死 ， 并在报告 中注明 。
４２ 频率分析法： ． 用磁带记录 仪记录车身与车 轴上自由 衰减 振动的 加速度信号 六ｔ 犷 ）然后在信号 ） （， 和 ，
处理机上进行 频率分析 ． ４２１ 对车身与 车轴上加 速度信号 三ｔ＊ Ｃｔ进行 自谱处理 。 ．． （） （） ５ 处理 时用截 止频率 ２ Ｈ 进行低通 滤波・ ０ ： 采样 时间间隔 △ 取 ２ ｍｓ频 率分辨率 为 △ ＝００ Ｈ ． ， ０ ， ｆ ．５ ｚ ａ ）车身部分加速度均方根 自谱 Ｇ （ ） 图 ３ａ的峰值频率即为车身部分固有频率 ． ｆ（ 见 ，） 几。 ｂ ）车轮部分 加速度均 方根 自谱 Ｇ （）见图 ３６ 的峰值频率即为车轮部 分固有频率 ｆ． ｆ ．（ ．） ｌ
后 悬 挂 系统
车 身部分 固有 频率 Ｊ ， ．Ｈ ｚ
阻尼 比０
车轮部分固有
频率．・ ｚ ／Ｈ
典型衰减振 动曲线和频谱图（ 照图 ２３４ ， 参 ，，）
附加说明 ：
本标准 由中华 人民共 和国机械工业 部提出。 本标准由长春汽车研究所 归口。 本标准起草单位 ： 清华大学 。 本标准主要起草人 ： 赵六奇 。
前轮
们 ｍ ， １
ｂｒ后轮 ａ；
ｍ ｍ ；
ｂｒ ａｅ
前轮 后轮
ｂ ）测试仪器 传感器型号
放大器型号 记 录仪 型号
处理分析仪器型号 ｃ ）试验条件
产生自由 衰减振动的 方式＿
拉下量 、 支起高度或凸块高度
非测试端悬架是否卡死＿
是否拆下减振器 ｄ 试验结 果 ） 试 验 日期 试验参加者
， 否拆 下 缓 冲 块 是
部分 的固有频率 ｆｌ它比车身部分的 固有频率 几 略高一些。由幅频特性的峰值 Ａ 可以近似的求出阻尼 ， 。 比， 其计算公式如下 ：
（ ５）
２了Ａ 一ｌ 二
注：以上两种数据处理方法根据情 况可选择其中一种・ 并在报告中注明
试验报告 试验报 告内容与格式见附录 Ａ 补充件 ） （ 。
４ ８６
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ｆ， １ Ｔ＇ 二 １ ・ ・ ・ ・ ・・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ … … （ ） ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・・ ・・・・・・・・・・ ２
式中：ｆ— 车身部分 固有频率 ， ｚ ． ａ Ｈ； Ｔ— 车身部分振动周期 ， ； ５ ｆ— 车轮部分 固有频率， ； Ｈｚ Ｔ— 车轮部分振动周 期， 。 ＇ ５
车轮部 分
图 ３ 加速度 均方根 自谱示例
图 ４ 幅频特性示例
４２２ 车轴上加速度 ．． 信号粼 ） 输人， ｔ 作为 车身上加速度信号ｚｔ （ 作为输出进行频率响应函数处理得到幅 ） 频特性 阵 犷（ ／｝ 见图４， ）处理时采样时间间隔． 取 ５ ， 频特 ３ ｔ ｍ 幅 ｓ 性的峰值 频率为车轮部分不运动时的车身
附 录 Ａ
报告格 式示例
（ 充件 ） 补
悬挂系统的 固有频率与阻 尼比测定试验报告 ａ 试 验车辆 ） 汽车型号 ， 厂， 制造 编号
汽车 最大总质量 相应轴载质量 前轴
空车质量 ｋ， ｇ
ｋ。 ｇ ｋ； ｇ后轴 ｋ。 ｇ后轴
后端
ｋ， ｇ ｋ， ｇ
相应轴载 质量 前轴
悬架 型式 前端 弹性元件 型式 ， 主要尺 寸参数
峰 至第 四个峰的峰一峰值 ）按下式求 出阻 尼比。 ，
一 ・．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （
了一 石＝ ｎ ａ ２ ｒ
式 中： ｎ— 圆周率 ；
Ｉ— 自 ｎ 然对数。 当阻尼较小时（３ 第四个峰至第五个峰的峰一峰值， Ａ— 没有突然减小）可用整周期衰减率 Ｔ ， ＝
Ｚ （） ｔ
ｃ ） （ ｔ
车身部 分（ 可选用截止频率 ５ 进行低通 滤波） Ｈ ｚ
ｂ 车轮部分
（ 可选用截止频率 ２ Ｈ： ０ 进行低通 滤波）
图 ２ 自由衰减振 动曲线
由车身部分振动的半周期衰减率 ｒ ， Ａ — 第二个峰至第三个峰的 ＝Ａ／ ２ Ａ（， 峰一峰值，ｔ 第三个 Ａ—
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本标准适用于各种类型双轴 汽车悬挂系统固有频率和阻尼比 测定。 测定参数包括车身部分（ 簧载质 量） 有频率和阻尼比以 的固 及车轮部分（ 非簧载质 的固 量） 有频率。 这三个参数是分析悬挂系统振动特性和
对汽车平顺性进行研究 和评 价的基本数据 。
中 华 人 民 共 和 国 国 家标 准
汽车悬挂 系统的固有频率和阻尼 比
测 定 方 法
Ｍｅ ｄ ａｕｅ ｅｔ ｎ ｕａ ｆ ｕｎｙ ｏ ｏ ｍｅｓｒｍ ｎ ｆｒ ｔｒｌ ｑ ｅｃ ｔ ｈ ｆ ｏ ａ ｒ ｅ
ａ ｄ ｍｐｎ ｒ ｔ － Ａｕｏ ｔｖ ｓｓ ｅ ｓｏ ｓ ｓｅ ｎ ｄ ａ ｉｇ ｉ ａｏ ｔｍｏｉｅ ｐ ｎ ｉｎ ｔｍ ｕ ｙ
国 家 标 准 局 １ ８ －１０ ９ ４１ － ８发 布
４８ ４
１ ８－ ００ ９ ５１ － １实 施
ＧＢ／ ４ ８ － １ ８ Ｔ ３ ９ ４ ７
３１３ 拉下法 ： 绳索和滑轮 装置将汽 车测试端车轴 附近的车身 或车架 中部由平衡位 置拉 下 ６ ．． 用 ０或 ９ ０ Ｍ 然 后用松脱器使绳索 突然松脱 。 Ｍ，
挂结构可 选取 ６， ２ ｍ 横向宽度要保证车轮全部置 ０９， ０ ０１ ｍ， 于凸 块上）在 ， 停车挂空档发动机熄火后， 再将
汽车车轮从 凸块 上推一 滚下时 应尽量 保证左 、 「， 右轮同时落地 。
０ ２ １ ｜ ０ ９
（ 考） 今
图 １ 滚下法用凸块断面示意图 ３，２ 抛 下法：用跌 落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起 ６ 或 ９ ｍｍ， ． ０ ０ 然后跌 落机构 释放 ， 汽
４ ８８
Ａ｝ ， ／ 按下式求 出阻 尼比。 Ａ
— ・。 ・ ・・・・… … ’．・ ・・・・ ・・・・・ 。 … ． ． ・ ・． ・・・・． … （ ４）
，－ｎ 万１ｒ １４ ｝３ ｌ ｎ ｀ ＇
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Ｇ ／ ４８－１８ ｓ Ｔ ３ ９４ ７
注： 用上述三种方法试 验时 ， 拉下位移盘、 支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞 限位 块 又要保 证振动 幅值 足够大与实 际使用情况比较接近 ．对于特殊 的汽车类型与悬架结构 可以选取 ６，０１０ 以外 的 ０９，２ ｎ ｍｉ 值
Ｖ 不 Ｇ Ｚ
ｆ ２‘ ， ．： ＝ ２。
￣ －
‘一一Ｊ 一一￣ ‘一一山一一‘ －‘盛 了 一陌￣￣ －
． 车 身都 分
１ ／ ｆ ＝．３Ｈ Ｚ Ｉ ２ ５ ｅ ． ５ ｅ
了Ｇ （） Ｃ ｆ
五＝ １． ０ ７３Ｈｚ ６
－ 一 巴－ 一 上 一 ‘－ － 一一 ￣ ￣ － 二 一 了 － － －一． －一 １ ￣ 么种 一 ‘
１ 试验条 件
飞１ 试验 在汽车满载时进行。 ． 根据需要 可补充空载时的试验 。 试验前称 量汽车总质 量及前、 后轴的质量 。 １２ 悬架 弹性元件 、 ． 减振器和缓 冲块应符合技 术条件规定 。根据需要 可补充拆下减振 器和拆 下缓冲块的
试 验。
１３ 轮胎 花纹完好 ， ． 轮胎气压 符合技术条件所规定 的数值 。
４ ８７
ＧＢ Ｔ ７ ３ １ ８ ／ ４８－ ９４
表 Ａ 由 自由衰减振 动曲线处 理得 到结 果 １
厦一 ｝ 矿 ￣！ 兰
车身部 分固有 频率 ｈ ． Ｈ ．
前 后 前
１
２
３
４
５
平均
阻尼 比 ｌ ｐ
后
车轮部 分固有
前 后
频率． Ｈ ｆ， ｚ
表 Ａ 由频率分析法得到结果 ２
六￣ 二 ￣竺
前悬挂 系统
４ 数据处理
４１ 时间历程法 ：由记 录得 到的车身及车轴上 自由衰减振 动曲线 （ ． 见图 ２ ， 时标 比较或在信号处理 机 ）与 上读 出时 间间隔的值都 可以得到车身部分振动周期 Ｔ和车轮部分振动周期 Ｔ 。 ＇然后 按下式算 出各部分的 固有频率 。
ｆａ １Ｔ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ … … （ ） ＝ ／ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・・・ ・・・・・・・・・ ・・ １
２ ２．１ ２
测 且 仪 器 的频 响 与 测 点
测量仪器的频 率范围应能满足 。３ ＂０ Ｈ 的要求。 ＂ １０ ＾ ： 振动传感器装 在前、 后轴 和其上方车身或车架相应的位置上 。
试验方 法
３ １ 试验时可用 以下三种方法使 汽车悬挂系统产生 自由衰减振 动。 ． ３１１ 滚下法 ： ．． 将汽车测试端的车轮 ， 沿斜坡驶上凸块 （ 凸块断 面如 图 １ 示 ， 所 其高度根 据汽车类Ｍ与悬
前端 后端
减振器 型式 ， 主要尺 寸参数 前端
后端
缓 冲块外形 尺寸和满 载、 空载 间隙
前端 后端
轮胎型式 和尺寸 轮胎气压
轴距
轮 距
源自文库
前轮
后轮
３２ 用记录仪记 录车身和 车轴上 自由衰减振 动的时间历程 ， ． 每次记录时 间不少 于 ３ 钟 ， ｓ 保证衰 减振 动
曲线完整， 共记录 ３ 次。 －５
３３ 试 验时 ， ． 非测试端悬 架一般不用卡死以限制其 振动。在汽 车前 、 后端振动相互联系较强时 ， 非测试 端 悬架要卡死 ， 并在报告 中注明 。
４２ 频率分析法： ． 用磁带记录 仪记录车身与车 轴上自由 衰减 振动的 加速度信号 六ｔ 犷 ）然后在信号 ） （， 和 ，
处理机上进行 频率分析 ． ４２１ 对车身与 车轴上加 速度信号 三ｔ＊ Ｃｔ进行 自谱处理 。 ．． （） （） ５ 处理 时用截 止频率 ２ Ｈ 进行低通 滤波・ ０ ： 采样 时间间隔 △ 取 ２ ｍｓ频 率分辨率 为 △ ＝００ Ｈ ． ， ０ ， ｆ ．５ ｚ ａ ）车身部分加速度均方根 自谱 Ｇ （ ） 图 ３ａ的峰值频率即为车身部分固有频率 ． ｆ（ 见 ，） 几。 ｂ ）车轮部分 加速度均 方根 自谱 Ｇ （）见图 ３６ 的峰值频率即为车轮部 分固有频率 ｆ． ｆ ．（ ．） ｌ
后 悬 挂 系统
车 身部分 固有 频率 Ｊ ， ．Ｈ ｚ
阻尼 比０
车轮部分固有
频率．・ ｚ ／Ｈ
典型衰减振 动曲线和频谱图（ 照图 ２３４ ， 参 ，，）
附加说明 ：
本标准 由中华 人民共 和国机械工业 部提出。 本标准由长春汽车研究所 归口。 本标准起草单位 ： 清华大学 。 本标准主要起草人 ： 赵六奇 。
前轮
们 ｍ ， １
ｂｒ后轮 ａ；
ｍ ｍ ；
ｂｒ ａｅ
前轮 后轮
ｂ ）测试仪器 传感器型号
放大器型号 记 录仪 型号
处理分析仪器型号 ｃ ）试验条件
产生自由 衰减振动的 方式＿
拉下量 、 支起高度或凸块高度
非测试端悬架是否卡死＿
是否拆下减振器 ｄ 试验结 果 ） 试 验 日期 试验参加者
， 否拆 下 缓 冲 块 是
部分 的固有频率 ｆｌ它比车身部分的 固有频率 几 略高一些。由幅频特性的峰值 Ａ 可以近似的求出阻尼 ， 。 比， 其计算公式如下 ：
（ ５）
２了Ａ 一ｌ 二
注：以上两种数据处理方法根据情 况可选择其中一种・ 并在报告中注明
试验报告 试验报 告内容与格式见附录 Ａ 补充件 ） （ 。
４ ８６
Ｇ ／ ４８－１８ Ｂ Ｔ ３ ９４ ７
ｆ， １ Ｔ＇ 二 １ ・ ・ ・ ・ ・・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ … … （ ） ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・・ ・・・・・・・・・・ ２
式中：ｆ— 车身部分 固有频率 ， ｚ ． ａ Ｈ； Ｔ— 车身部分振动周期 ， ； ５ ｆ— 车轮部分 固有频率， ； Ｈｚ Ｔ— 车轮部分振动周 期， 。 ＇ ５
车轮部 分
图 ３ 加速度 均方根 自谱示例
图 ４ 幅频特性示例
４２２ 车轴上加速度 ．． 信号粼 ） 输人， ｔ 作为 车身上加速度信号ｚｔ （ 作为输出进行频率响应函数处理得到幅 ） 频特性 阵 犷（ ／｝ 见图４， ）处理时采样时间间隔． 取 ５ ， 频特 ３ ｔ ｍ 幅 ｓ 性的峰值 频率为车轮部分不运动时的车身
附 录 Ａ
报告格 式示例
（ 充件 ） 补
悬挂系统的 固有频率与阻 尼比测定试验报告 ａ 试 验车辆 ） 汽车型号 ， 厂， 制造 编号
汽车 最大总质量 相应轴载质量 前轴
空车质量 ｋ， ｇ
ｋ。 ｇ ｋ； ｇ后轴 ｋ。 ｇ后轴
后端
ｋ， ｇ ｋ， ｇ
相应轴载 质量 前轴
悬架 型式 前端 弹性元件 型式 ， 主要尺 寸参数
峰 至第 四个峰的峰一峰值 ）按下式求 出阻 尼比。 ，
一 ・．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ３） ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （
了一 石＝ ｎ ａ ２ ｒ
式 中： ｎ— 圆周率 ；
Ｉ— 自 ｎ 然对数。 当阻尼较小时（３ 第四个峰至第五个峰的峰一峰值， Ａ— 没有突然减小）可用整周期衰减率 Ｔ ， ＝
Ｚ （） ｔ
ｃ ） （ ｔ
车身部 分（ 可选用截止频率 ５ 进行低通 滤波） Ｈ ｚ
ｂ 车轮部分
（ 可选用截止频率 ２ Ｈ： ０ 进行低通 滤波）
图 ２ 自由衰减振 动曲线
由车身部分振动的半周期衰减率 ｒ ， Ａ — 第二个峰至第三个峰的 ＝Ａ／ ２ Ａ（， 峰一峰值，ｔ 第三个 Ａ—
Ｇ ／ ４８－１８ ｓ Ｔ ３ ９４ ７
本标准适用于各种类型双轴 汽车悬挂系统固有频率和阻尼比 测定。 测定参数包括车身部分（ 簧载质 量） 有频率和阻尼比以 的固 及车轮部分（ 非簧载质 的固 量） 有频率。 这三个参数是分析悬挂系统振动特性和
对汽车平顺性进行研究 和评 价的基本数据 。
中 华 人 民 共 和 国 国 家标 准
汽车悬挂 系统的固有频率和阻尼 比
测 定 方 法
Ｍｅ ｄ ａｕｅ ｅｔ ｎ ｕａ ｆ ｕｎｙ ｏ ｏ ｍｅｓｒｍ ｎ ｆｒ ｔｒｌ ｑ ｅｃ ｔ ｈ ｆ ｏ ａ ｒ ｅ
ａ ｄ ｍｐｎ ｒ ｔ － Ａｕｏ ｔｖ ｓｓ ｅ ｓｏ ｓ ｓｅ ｎ ｄ ａ ｉｇ ｉ ａｏ ｔｍｏｉｅ ｐ ｎ ｉｎ ｔｍ ｕ ｙ