第六章 汽车的平顺性

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• 什么是汽车平顺性?
• 保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和保持货物完好的性能
• 为什么要研究汽车的平顺性?
• 振动影响人的舒适性、工作效能、身体健康，影响货物的完整性以及汽车零部件的性能和寿命。平顺性研究的目的是有效控制汽车振动系统的动态特性。

第一节  人体对振动的反应和平顺性的评价

本节将学习人体对振动的反应、人体坐姿受振模型、平顺性的评价方法等

一、人体对振动的反应

 主观因素：心理和生理（一般会忽视主观因素去理解振动）

 思考：由轴加权系数的不同取值可否确定人体对哪个点输入的振动最敏感?

第二节 路面不平度的统计特性

将介绍路面空间频率的功率谱密度，路面等级，空间频率的功率谱密度化为时间频率的功率谱密度，位移谱、速度谱和加速度谱的概念等 

 路面不平度越小，路面等级越高；路面不平度系数就等效于路面等级 

此再次看到：路面不平度的速度谱，与自变量f无关，是常数（前提：给定车速和给定路面）

 位移谱：

 速度谱：

加速度谱：

第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动

 一、汽车振动系统的简化

 二、单质量系统的自由振动（对汽车行驶作用不大，因为自由振动很少）

 公式阻尼比和固有频率公式需要记住（红色）

三、单质量系统频率响应特性

分析幅值比、相位差随激振频率而变化的规律

  1.频率响应特性的确定

 四、单质量系统对路面随机输入的响应 

1.用随机振动理论分析汽车平顺性的概述

 2.幅频特性曲线

 3.幅频特性曲线的讨论

 2）振动响应量的功率谱密度与均方根值

 谱密度和均方根用哪个都可以描述振动响应量（各有优缺点）

3）概率分布与标准差的关系

判断Z（点点）对哪个q研究更加方便

固有频率越低振动越小；在共振段，大阻尼利于减振，在高频段小阻尼利于减振。

动载和车身加速度的关系完全一样

• 固有频率越低振动越小；在共振段，大阻尼利于减振，在高频段小阻尼利于减振
• 即：固有频率越低动载越小:在共振段，大阻尼利于降低动载，在高频段小阻尼利于降低动载
• 提高固有频率和阻尼比都有利于降低动挠度

即，由单质量系统模型出发，提高平顺性对悬架系统参数的要求:

• 为降低车身振动加速度(和动载)应该降低车身部分的固有频率，这是提高平顺性的首要措施。
• 对于阻尼比，在低频段和共振段是小阻尼利于减振，而高频段刚好相反。所以，阻尼比一般取得比较适中。
• 为降低动挠度，应提高固有频率和阻尼比
• 针对不同车型，侧重点不同:轿车，路况较好，而对舒适性要求高，所以固有频率低很低;货车，路况较差，需要更加重视动挠度问题，所以固有频率偏高;
• 某些越野车，同时要求提高舒适性和降低动挠度，可以一方面降低固有频率，一方面提高阻尼比。

第四节 车身与车轮双质量系统的振动

汽车振动系统的简化

 双质量模型适合路面激振频率比较高（比较接近车轮部分固有频率的时候一定要采用）

 一、运动方程和振型分析

求频率响应的绝对值就是幅频特性 ；已知微分方程能够得到幅频特性。

 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

 六、主动与半主动悬架

 主动力发生器能耗大。

汽车的平顺性总结

• 人体对振动的感受、人体坐姿受振模型
• 路面不平度、路面不平度系数空间频率和时间频率的功率谱密度、路面不平度速度谱是常数
• 振动系统简化为单质量系统模型、微分方程和频率响应特性、振动响应量、响应量的功率谱密度和均方根、固有频率和阻尼比对振动响应量的影响 (固有频率和阻尼比的选取)
• 双质量系统模型、传递特性、固有频率、阻尼比质量比和刚度比对振动响应量的影响