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1、車輛懸架技術(shù)汽車平順性分析姓名:學(xué)號(hào):班號(hào):汽車的平順性就是保持汽車在行駛過(guò)程中乘員所處的振動(dòng)和沖擊環(huán)境具有一定舒適度的性能,對(duì)于貨車還包括保持貨物完好的性能。平順性主要根據(jù)乘員主觀感受的舒適性來(lái)評(píng)價(jià),同時(shí)也輔助以客觀評(píng)價(jià)的方法。平順性是現(xiàn)代高速汽車的主要性能之一。平順性分析的框圖表示:評(píng)價(jià)指標(biāo):?車體質(zhì)心垂直振動(dòng)加速度(ACC),反映乘員乘坐舒適性和車體振動(dòng)環(huán)境?懸架動(dòng)行程(SWS),即車輪相對(duì)于車體垂直跳動(dòng)的動(dòng)位移,反映了車輪撞擊限位器的概率?車輪相對(duì)動(dòng)載(DTL),即相對(duì)于靜平衡位置時(shí)車輪載荷的變化,衡量車輪抓地能力,反映了
2、高速車輛的行駛安全性基于以上,本文主要包括三方面內(nèi)容:?系統(tǒng)激勵(lì)分析,路面不平度,路面功率譜密度,路面等級(jí)?車輛振動(dòng)系統(tǒng)模型的搭建?根據(jù)系統(tǒng)響應(yīng)的平順性分析(一).路面激勵(lì)分析(程序見(jiàn)附錄一)通常把路面相對(duì)基準(zhǔn)平面的高度q,沿道路走向長(zhǎng)度l的變化q(l),稱為路面縱斷面曲線或路面不平度函數(shù)。路面不平度的均方根值σq=10.7976mm在matlab中利用[Gq,n]=pwelch(q(l),[],0,NFFT,Ns),其中Gq為路面的功率譜密度,n=1/λ為路面波的空間頻率,NFFT為快速傅立葉變換的采樣點(diǎn)數(shù),Ns=1/0.05=
3、20m-1為采樣的空間頻率.畫(huà)出標(biāo)準(zhǔn)路面的功率譜密度Gq=Gq(n0)*no^2/n^2,n0=0.1。圖中上面的直線取Gq(n0)=512mm^2/m^(-1),下面的直線取Gq(no)=128mm^2/m^(-1)。對(duì)比路面不平度系數(shù)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn):路面等級(jí)mm2/m-1mm下限幾何平均上限下限幾何平均上限ABCDEFGH832128512204881923276816642561024409616384655363212851220488192327682.695.3810.7721.5343.0686.13172.26344.
4、523.817.6115.2330.4560.90121.81243.61487.225.3810.7721.5343.0686.13172.26344.52689.04該路面屬于C級(jí)路面。路面不平度的快速傅立葉變換Q=fft(q),求取幅值magnitude=abs(Q)在車速30Km/h時(shí),路面波主要集中在低頻段。(二).simulink模型搭建利用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程M*X+C*X+K*X=f,其中M為質(zhì)量矩陣M=Mb00Mw,C為阻尼矩陣C=Cs-Cs-CsCs,K為剛度矩陣K=Ks-Ks-KsKs+Kt,f為激勵(lì)f=0Kt*X
5、r(三).系統(tǒng)響應(yīng)的平順性分析(程序見(jiàn)附錄二)?車體質(zhì)心垂直振動(dòng)加速度(ACC)車體質(zhì)心加速度均方根值:sigma_acc_Xb=1.1007m/s^2對(duì)質(zhì)心加速度進(jìn)行功率譜密度分析:?懸架動(dòng)行程(SWS)懸架動(dòng)行程均方根值sigma_SWS=0.0103m對(duì)懸架動(dòng)行程進(jìn)行功率譜密度分析:?車輪相對(duì)動(dòng)載(DTL)車輪動(dòng)載的均方根值sigma_DTL=549.7985N對(duì)車輪動(dòng)載進(jìn)行功率譜密度分析附錄一clear;namein='F:PersonalDocumentmatlabroadroad1l.m';q=dlmread(
6、namein);average=mean(q);q=q-average;l=0:0.05:(numel(q)-1)*0.05;plot(l,q);gridon;sigma=std(q);xlabel('測(cè)量長(zhǎng)度l[m]');ylabel('路面不平度度q(l)[mm]');title('路面不平度');Ns=1/0.05;Q=fft(q);magnitude=abs(Q);phase=angle(Q);n=(0:numel(q)-1)*Ns/numel(q);f=30/3.6*n;plot(n,phase);figure;plot
7、(f,magnitude);xlabel('頻率/[Hz]');ylabel('幅值/mm');title('幅頻特性');[Gq,n]=pwelch(q,[],0,256,Ns);loglog(n,Gq);holdon;xlabel('空間頻率[1/m]');ylabel('功率譜密度[mm2/(1/m)]');title('路面的功率譜密度');n=0.01:0.1:10;GqBup=8*0.1^2./n.^2;GqBlow=32*0.1^2./n.^2loglog(n,GqBup);gridon;loglog(n,GqBlo
8、w);gridon;附錄二clear;Mb=317.5;Mw=45.4;Cs=1520;Ks=22000;Kt=;u=30;%車速30Km/hnamein='F:PersonalDocumentmatlabroadroad1l.m';Xr=