6.4-车身与车轮双质量系统的振动.ppt
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- 6.4 车身 车轮 质量 系统 振动
- 资源描述:
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1、6一、运动方程和振型分析001t212111121222qzKzzKzzCzmzzKzzCzm 无阻尼自由振动时无阻尼自由振动时001t21111222zKzzKzmzzKzm 如果如果m1不动(不动(z1=0)0222 Kzzm 20/mK如果如果m2不动(不动(z2=0)0)(1t11zKKzm 1ttmKK/0与与t是双质量系统只有单独一个质量振动时的部分频率(偏频)。是双质量系统只有单独一个质量振动时的部分频率(偏频)。第四节 车身与车轮双质量系统的振动 无阻尼自由振动时,设两个质量以相同的圆频率无阻尼自由振动时,设两个质量以相同的圆频率和相角和相角 做简谐振动,振幅为做简谐振动,振幅
2、为z10、z20。tzj101eztzj202eztzj2101ez tzj2202ez 0102202220zmKzmKz0101t201210zmKKzmKz220/mK1t2t/mKK 将将代入左式后可得代入左式后可得代入代入001t21111222zKzzKzmzzKzm 得得第四节 车身与车轮双质量系统的振动 方程有非零解的条件是方程有非零解的条件是z z10和和z z20的系数行列式为零。的系数行列式为零。022t120220mK0/12022t220mK12t2202t202t2214121mmKK、0102020220zz01022t201zzmK第四节 车身与车轮双质量系统的
3、振动0/1202t202202t4mK设某一汽车设某一汽车rad/s20 1012 /mm9t /KK,求,求1和和2 2?t9KK由,得10/21mm 1t2t/mKK 201000t104012t90mmKK0195.0求得0201.10,质量比,质量比 ,刚度比刚度比例例第四节 车身与车轮双质量系统的振动0195.0将0102202220zmKzmKz代入1.020212012010zz得一阶主振型得一阶主振型0201.10将01022t201zzmK代入得二阶主振型得二阶主振型2.9920222022010zz第四节 车身与车轮双质量系统的振动 当激振频率当激振频率接近接近1时时产生低
4、频共振,按一阶主产生低频共振,按一阶主振型振动,车身质量振型振动,车身质量m2的的振幅比车轮质量振幅比车轮质量m1的振幅的振幅大将近大将近10倍倍,称为,称为车身型车身型振动振动。当激振频率当激振频率接近接近2 2时产生高频共振,按二阶时产生高频共振,按二阶主振型振动,车轮质量主振型振动,车轮质量m1的振幅比车身质量的振幅比车身质量m2的振的振幅幅大将近大将近100倍倍,称为,称为车轮车轮型振动型振动。第四节 车身与车轮双质量系统的振动qKzKKzCzmt1t111 当车轮部分在高频共振区当车轮部分在高频共振区振动时,车身基本不动,可以振动时,车身基本不动,可以视为车轮部分单质量在振动。视为车
5、轮部分单质量在振动。qzzzt1t1112jKKKCm将复振幅代入,得将复振幅代入,得CKKmKjt12t1q/ztt2tttj21/KKK 此时,车轮位移此时,车轮位移 z1 对路面位移对路面位移 q 的频率响应函数为的频率响应函数为第四节 车身与车轮双质量系统的振动 降低非悬挂质量降低非悬挂质量m1,使车轮部分固有频率,使车轮部分固有频率t t和阻尼比和阻尼比t都加大,车轮部分高频共振加速度基本不变,但车轮部都加大,车轮部分高频共振加速度基本不变,但车轮部分动载分动载 下降,对降低相对动载下降,对降低相对动载 有利。有利。2tt22ttt1/2/1/KKKqz11zm 车轮位移车轮位移 z
6、1 对路面位移对路面位移 q 的幅频特性为的幅频特性为时,当t 1tt/mKK tttt1t12ttKKK/qzqz 1tt2/mKKC高频共振时车轮加速度均方根谱高频共振时车轮加速度均方根谱 正比于正比于)(t1GZ t1q/z 已知已知思考:如何降低思考:如何降低高频共振时车轮高频共振时车轮的振动加速度?的振动加速度?第四节 车身与车轮双质量系统的振动d/F G二、双质量系统的传递特性001t212111121222qzKzzKzzCzmzzKzzCzm 由由KCKCmjj1222zzt2t121jjKKCKKCmqzz代入复振幅得代入复振幅得1.车轮部分z1q的幅频特性KC j1AKCm
7、j222At123jKKCmA令令2123AAAN212212jjAAzzKCmKCNAAAAAqz1t22123t2KK得得第四节 车身与车轮双质量系统的振动122222114zq 220202220201141111/刚度比/tKK质量比12m/m 幅频特性为幅频特性为由由得得此式为此式为 近似式,用近似式,用 表示表示2tt22ttt21/KK/Kqz11zqqz1第四节 车身与车轮双质量系统的振动;。122222114zq 由幅频特性由幅频特性 0 0时,时,|z1/q|1,|1,。0时,渐近线时,渐近线斜率为斜率为-2:1-2:1,车轮部分,车轮部分将高频输入加以滤波。将高频输入加以
8、滤波。=t t时,产生高频时,产生高频共振,在共振,在t t较小时,会较小时,会出现尖峰。出现尖峰。及及幅频特性近似式幅频特性近似式tt1222ttt/1/j2/KKKzq ,做幅频特性曲线,做幅频特性曲线第四节 车身与车轮双质量系统的振动1tt/KKKzq2.双质量系统的传递特性qzzzqz1122NAAAt221KNAt1Kqzzzqz112221222221222222414141212241 第四节 车身与车轮双质量系统的振动qzzzqz1122 幅频特性幅频特性|z2/q|在在 f=f0 和和f=ft=t/2处有低、高两个共振处有低、高两个共振峰,路面输入峰,路面输入 q 在在 f
9、f0 时时由悬架衰减,在由悬架衰减,在f ft 时,又进时,又进一步被轮胎衰减。一步被轮胎衰减。2由由用作图法做出用作图法做出qz2第四节 车身与车轮双质量系统的振动=三、车身加速度、悬架弹簧动挠度和车三、车身加速度、悬架弹簧动挠度和车轮相对动载的幅频特性轮相对动载的幅频特性1.车身加速度 对 的幅频特性2z q 122214zq 2第四节 车身与车轮双质量系统的振动qzqz22j qzH2.相对动载 /G对 的幅频特性q qzF1tdKgmgmmG1121 gmKGHqGF1j1t1dd qqzqF/gmKNKG111tt2dAqF122222d141FGqg 车轮动载车轮动载静载静载NAq
10、zt21K将将 代入代入第四节 车身与车轮双质量系统的振动dF3.悬架动挠度 对 的幅频特性曲线q 2t1KAzqN1t2AKzqN212d1qfqzqzqzzqf1212ddjqfH第四节 车身与车轮双质量系统的振动NAANANAqf21tt2t1dKKKdf四、在路面随机输入下系统振动响应量均方根值的计算 ffGqzd20222 qz funnGqzd4202200222 qz 第四节 车身与车轮双质量系统的振动ffnfnGNnqz22122qz 五、系统参数对振动响应量均方根值的影响系统参数系统参数f0/Hz基准值基准值10.25109+6dB20.52018 6dB0.50.12554
11、.5计算时系统参数的取值计算时系统参数的取值第四节 车身与车轮双质量系统的振动1.车身固有频率f0的影响第四节 车身与车轮双质量系统的振动2.车身部分阻尼比的影响第四节 车身与车轮双质量系统的振动3.车身与车轮部分质量比的影响第四节 车身与车轮双质量系统的振动4.悬架与轮胎的刚度比的影响第四节 车身与车轮双质量系统的振动 响应量参数f6dB+8.97dB-9.18dB+8.54dB-8.89dB-3.00dB+2.77dB 6dB+1.77dB-0.04dB-0.49dB+2.16dB-3dB+3dB 6dB-0.09dB+0.18dB-1.59dB+1.57dB-0.20dB+0.88dB
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