汽車的平順性課件.ppt

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1、第六章汽車的平順性基本概念：人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)和平順性的評(píng)價(jià)路面不平度的統(tǒng)計(jì)特性重點(diǎn)內(nèi)容：?jiǎn)钨|(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)分析車身與車輪雙質(zhì)量系統(tǒng)的振動(dòng)分析“人體—座椅”系統(tǒng)的振動(dòng)分析汽車行駛時(shí)，由路面不平及發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系和車輪等旋轉(zhuǎn)部件激發(fā)汽車的振動(dòng)。通常，路面不平是汽車振動(dòng)的基本輸入，故本章討論的平順性主要指路面不平引起的汽車振動(dòng)，頻率范圍約為0.5~25Hz。汽車的平順性主要是保持汽車在行駛過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊環(huán)境對(duì)駕駛員舒適性的影響在一定界限之內(nèi)，因此平順性主要根據(jù)駕駛員主觀感覺的舒適性來評(píng)價(jià)，對(duì)于載貨汽車

2、還包括保持貨物完好的性能，它是現(xiàn)代高速汽車的主要性能之一。一、人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)機(jī)械振動(dòng)對(duì)人體的影響，取決于振動(dòng)的頻率、強(qiáng)度、作用方向和持續(xù)時(shí)間，而且每個(gè)人的心理和身體素質(zhì)不同，對(duì)振動(dòng)的敏感程度有很大的差異。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO2631用加速度的均方根值（rms）給出了在1~80Hz振動(dòng)頻率范圍內(nèi)人體對(duì)振動(dòng)反應(yīng)的三個(gè)不同界限：（1）暴露極限（2）疲勞——工效降低界限（3）舒適降低界限§6-1人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)和平順性的評(píng)價(jià)“疲勞——工效降低界限”振動(dòng)加速度允許值的大小與振動(dòng)頻率振動(dòng)作用方向和暴露時(shí)間這三個(gè)因素

3、有關(guān)。1、振動(dòng)頻率系統(tǒng)在垂直振動(dòng)4~8Hz、水平振動(dòng)1~2Hz范圍內(nèi)會(huì)出現(xiàn)明顯的共振。這就是人體對(duì)振動(dòng)最敏感的頻率范圍。2、振動(dòng)作用方向3、暴露時(shí)間二、平順性的評(píng)價(jià)方法1、1/3倍頻帶分別評(píng)價(jià)方法用這個(gè)方法評(píng)價(jià),首先要把傳至人體的加速度進(jìn)行頻譜分析，得1/3倍頻帶的加速度均方根值譜。1/3倍頻帶上、下限頻率的比值式中fu——上限頻率；fl——下限頻率；中心頻率上、下限頻率與中心頻率的關(guān)系為分析帶寬△f=fu-fl各1/3倍頻帶加速度均方根值分量σpi，可以從傳至人體加速度p（t）的功率譜密度Gp（f

4、）對(duì)相應(yīng)1/3倍頻帶中心頻率fci的帶寬△fi積分而得....˙......1/3倍頻帶分別評(píng)價(jià)方法認(rèn)為，同時(shí)有許多個(gè)1/3倍頻帶都有振動(dòng)能量作用與人體時(shí)，各頻帶振動(dòng)的作用無明顯的聯(lián)系，對(duì)人體產(chǎn)生影響的，主要是由人體感覺的振動(dòng)強(qiáng)度最大的一個(gè)1/3倍頻帶所造成的。由于人體對(duì)各頻帶振動(dòng)的敏感程度不同，所以1/3倍頻程加速度均方根值分量σpi的大小并不能反映人體感覺的振動(dòng)強(qiáng)度的大小。為此要用人體對(duì)不同頻率振動(dòng)敏感程度的頻率加權(quán)函數(shù)，將人體最敏感的頻率范圍以外各1/3倍頻帶加速度均方根值分量σpi進(jìn)行頻率加

5、權(quán)，即按人體感覺的振動(dòng)強(qiáng)度相等的原則折算為最敏感頻率范圍，垂直振動(dòng)4~8Hz，水平振動(dòng)1~2Hz的數(shù)值，稱為加權(quán)加速度均方根值分量σpωi。它的大小可以反映人體對(duì)振動(dòng)強(qiáng)度的感覺。其計(jì)算公式為..（6-1）式中fci——第i個(gè)1/3倍頻帶的中心頻率，單位為Hz；W（fci）——頻率加權(quán)函數(shù)，并有（1

6、體對(duì)各1/3倍頻帶振動(dòng)強(qiáng)度的感覺，1/3倍頻帶分別評(píng)價(jià)法的評(píng)價(jià)指標(biāo)就是σpωi中的最大值（σpωi）maxo當(dāng)通過計(jì)算或?qū)崪y(cè)分析得到（σpωi）max值，把它與最敏感頻帶允許的界限值加以比較，進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如：要求允許的“疲勞一工效降低界限”的暴露時(shí)間為4h，即TFD=4h，由圖6-2a上4~8Hz可以查出相應(yīng)的加速度均方根值為0.53m/s2。若（σpωi）max小于0.53m/s2,即滿足TFD=4h的要求。也可以由（σpωi）max查出相應(yīng)TFD值，若查出的TFD值大于4h，也表明能保持在TFD

7、=4h的界限之內(nèi)。當(dāng)用這個(gè)方法評(píng)價(jià)時(shí)，要改善平順性就得減小（σpωi）max值，即要求傳至人體的振動(dòng)能量在頻率分布上不要過于集中，尤其在人體最敏感的頻帶不要有突出的尖峰。..................2.總加權(quán)值方法這個(gè)方法是用1~80Hz，20個(gè)1/3倍頻帶加權(quán)加速度均方根值分量σpωi的方和根值—總加權(quán)加速度均方根值σpω來評(píng)價(jià)。σpω的計(jì)算公式為總加權(quán)加速度值σpω除了對(duì)傳至人體的加速度p(t)進(jìn)行1/3倍頻程分析，然后按式（6-2）計(jì)算外，還可以對(duì)加速度的譜密度Gp(f)進(jìn)行頻率加權(quán)直

8、接進(jìn)行計(jì)算，此時(shí)式中W（f）——頻率加權(quán)函數(shù)；計(jì)算的1/3倍頻帶中心頻率為1~80Hz相應(yīng)積分范圍（0.9~90）Hz。................§6-2路面的統(tǒng)計(jì)特性一、路面不平度的功率譜式中n——空間頻率，它是波長(zhǎng)λ的倒數(shù)，表示每米長(zhǎng)度中包括幾個(gè)波長(zhǎng)，單位為m-1；n0——參考空間頻率，n0=0.1m-1Gq(n0)——參考空間頻率n0下的路面譜值，稱為路面不平度系數(shù)，單位為m2/m-1；W——頻率指數(shù)，為雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上斜線的斜率，它決定路面譜的頻率結(jié)構(gòu)。-W