满载时的振动频率为16Hz
振动噪声控制与排放
二、ISO组织规定，在1～80Hz范围内人体忍受振动的三种限界： （1） 舒适性限界（RC），不能保证舒适感的限界； （2） 疲劳限界（FDP），出现疲劳，导致工作效率衰退的限界； （3） 耐久限界（RC），不能保证人员健康的限界；
则有 这种情况下的运动也是非周期性的。
4. 当ξ< 0 时,
x(t)则表现为一种增幅振动。
振动噪声控制与排放
三、有阻尼系统的简谐强迫振动 单自由度有阻尼强迫振动的微分方程为：
振动噪声控制与排放
设
幅频特性
为频率比，则有：
相频特性
讨论： （1）激励频率很低时，即 （2）激励频率很高时，即 （3）
振动噪声控制与排放
的，因此也称它们为外力和外力矩，其值取决于运动部件的质量、
发火顺序、缸数和曲柄排列等。当选用存在有不平衡惯性力和力矩
的柴油机作为船舶主机时，则会激起船体的振动。作用在垂直平面
内的垂向力及纵摇力矩是船舶垂向振动的激励力，当其频率与船体
垂向弯曲振动某阶的固有频率相等或接近时，就会激起较大的垂向
振动响应。
振动噪声控制与排放
振动噪声控制与排放
图2.4-2 垂向振动的FDP限界
振动噪声控制与排放
三、船舶振动衡准 1. 海船（适用于20米以上的钢质海上运输船舶）
对水平振动耐受程度低于垂向振动以及逗留时间等不同，分为Ⅰ 类区和Ⅱ类区，各以上、下限界线把振动程度划分为三种情况。
I类区：指船上生活区及连续工作4h和超过4h的区域，如驾驶室、 报务室、集控室。
振动噪声控制与排放
第六章汽车行驶的平顺性
第六章汽车⾏驶的平顺性第六章汽车⾏驶的平顺性6.1 平顺性的评价汽车⾏驶平顺性，是指汽车在⼀般⾏驶速度范围内⾏驶时，能保证乘员不会因车⾝振动⽽引起不舒服和疲劳的感觉，以及保持所运货物完整⽆损的性能。
由于⾏驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，⼜称为乘坐舒适性。
汽车作为⼀个复杂的多质量振动系统，其车⾝通过悬架的弹性元件与车桥连接，⽽车桥⼜通过弹性轮胎与道路接触，其它如发动机、驾驶室等也是以橡胶垫固定于车架上。
在激振⼒作⽤(如道路不平⽽引起的冲击和加速、减速时的惯性⼒等)以及发动机振动与传动轴等振动时，系统将发⽣复杂的振动。
这种振动对乘员的⽣理反应和所运货物的完整性，均会产⽣不利的影响；乘员也会因为必须调整⾝体姿势，加剧产⽣疲劳的趋势。
车⾝振动频率较低，共振区通常在低频范围内。
为了保证汽车具有良好的平顺性，应使引起车⾝共振的⾏驶速度尽可能地远离汽车⾏驶的常⽤速度。
在坏路上，汽车的允许⾏驶速度受动⼒性的影响不⼤，主要取决于⾏驶平顺性，⽽被迫降低汽车⾏车速度。
其次，振动产⽣的动载荷，会加速零件磨损乃⾄引起损坏。
此外，振动还会消耗能量，使燃料经济性变坏。
因此，减少汽车本⾝的振动，不仅关系到乘坐的舒适和所运货物的完整，⽽且关系到汽车的运输⽣产率、燃料经济性、使⽤寿命和⼯作可靠性等。
汽车⾏驶平顺性的评价⽅法，通常是根据⼈体对振动的⽣理反应及对保持货物完整性的影响来制订的，并⽤振动的物理量，如频率、振幅、加速度、加速度变化率等作为⾏驶平顺性的评价指标。
⽬前，常⽤汽车车⾝振动的固有频率和振动加速度评价汽车的⾏驶平顺性。
试验表明，为了保持汽车具有良好的⾏驶平顺性，车⾝振动的固有频率应为⼈体所习惯的步⾏时，⾝体上、下运动的频率。
它约为60～85次/分(1HZ ～1.6HZ)，振动加速度极限值为0.2～0.3g。
为了保证所运输货物的完整性，车⾝振动加速度也不宜过⼤。
如果车⾝加速度达到1g，未经固定的货物就有可能离开车厢底板。
汽车理论题目
汽车理论题目整理任务分配：417 简答题1—10419 简答题11—20420 辨析题1—7其余归418明天晚上10点之前整理好汇总到世杰那里考试题型：填空题（20%）单项选择题（20%）名词解释（15%）计算题（16%）辨析题（12%）简答题（17%）名词解释动力因数P21汽车牵引性能的主要指标。
是剩余牵引力（总牵引力减空气阻力）和汽车总重之比。
此值越大，汽车的加速、爬坡和克服道路阻力的能力越大。
同步附着系数P111 前后轮同时抱死时的地面附着系数称为同步附着系数（β线与I 曲线交点处的附着系数）挂钩牵引力P263 车辆的土壤推力FX 与土壤阻力Fr 之差I 曲线P109前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的关系曲线——理想的前、后轮制动器制动力分配曲线C 曲线P85 燃油经济性—加速时间曲线通常大体上呈C 形。
制动跑偏P102 制动时汽车自动向左或向右偏驶。
f 线组P111 后轮没有抱死，在各种φ值路面上前轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线 r 线组P111 前轮没有抱死而后轮抱死时的前、后地面制动力关系曲线。
比功率P75 单位汽车总质量具有的发动机功率。
滑移率P92 车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。
侧滑P102 制动时汽车的某一轴或两轴发生横向移动。
稳定性因数KP147 【公式】表征汽车稳态响应的一个重要参数，单位s2/m2不足转向P147K>0，【公式】分母大于1，横摆角速度增益s r δω比中性转向时要小，s r δω不再与车速成线形关系，a s r u -δω是一条低于中性转向的汽车稳态横摆增益线，后来又变为向下弯曲的曲线过多转向P147K<0，【公式】分母小于1，……大，a s r u -δω曲线向上弯曲。
中性转向P147 K=0，L/u s r =δω，横摆角速度增益与车速成线形关系，斜率为1/L 传动系的最小传动比P78普通汽车没有分动器或副变速器，若装有三轴变速器且以直接挡作为最高挡时，就是主传动比i0；如变速器的最高挡为超速挡，应为变速器最高挡传动比与主传动比的乘积传动系的最大传动比P79就普通汽车而言,imax 是变速器1挡传动比ig1与主减速器传动比i0的乘积。
载货汽车后悬架设计实例
三、弹性元件的设计 1 钢板弹簧的布置方案选择
布置形式为对称纵置式钢板弹簧。
2 钢板弹簧主要参数的确定
已知满载静止时负荷 G2 =7650kg。簧下部分荷重 GZ 2 = 442kg ，由此可计算出单个钢板弹簧的载荷：
FW
=
G2
− GZ2 2
g
=
7650 − 442 ×10 = 36040N 。 2
Czm =2844N/cm
与设计值 cm =2747N/cm 相差不大，基本满足主簧刚度要求。
（2）副簧刚度的验算：
k
1
2
3
4
ak +1 = l1 − lk +1
如果用有效长度，即 l1' = (l1 − 0.5kS ) 代入上式，求得的刚度值为钢板弹簧总成的夹紧刚度 cz 。
（1）主簧刚度的验算：
K
1
2
3
4
5
6
7
ak+1 = l1 − lk +1 (cm) 0
5.58
11.15
16.73
22.3
27.88
33.46
K
8
9
10
11
12
13
ak+1 = l1 − lk +1 (cm) 39.03
4
×10
=
36040 N
Fa + Fm = FW
（4-9）
式中 Fa 为副簧簧上质量， Fm 为主簧簧上质量。
单个钢板弹簧空载载时簧上质量：
F0
=
G2
− 后桥重 − 簧重 − 轮重 2
g
=
2500 − 200 − 50 − 48 × 4 ×10 2
车辆动力学
目录前言 (1)1 操纵稳定性的一般定义 (2)1.1 操纵稳定性的评价指标 (2)1.2 影响操纵稳定性的因素 (2)1.3基于驾驶员模型的人车闭环客观评价 (3)2 汽车行驶平顺性 (4)2.1 平顺性评价指标 (4)2.2 影响汽车行驶平顺性的结构因素 (4)2.3国内外汽车行驶平顺性建模与仿真研究现状 (5)2.3.1面向结构和面向参数的方法比较 (5)2.3.2路面对汽车激励建模研究的现状 (6)2.3.3汽车行驶平顺性仿真求解方法的研究现状 (7)3 结论 (9)参考文献 (10)前言操纵稳定性和行驶平顺性是汽车非常重要的性能指标, 而悬架系统对这两个性能的优劣有着决定性影响, 因此, 如何设定悬架系统的弹性与阻尼元件(弹簧、减振器等)的参数, 以保证汽车同时具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性一直是汽车底盘开发中的重要课题。
国内外在车辆操纵稳定性和行驶平顺性方面运用仿真手段进行优化已经开展了不少研究[1- 5]。
但由于汽车操纵稳定性与行驶平顺性相互耦合影响,单纯基于某一项性能的优化往往会影响另一项性能, 因此, 单目标优化的方法未能对二者进行权衡比较。
运用多体动力学分析工具与多目标优化技术进行联合仿真, 将操纵稳定性与行驶平顺性的各指标综合进行平衡和优化是解决上述问题的一个途径。
汽车的操纵稳定性和平顺性是指在驾驶者不感到过分紧张疲劳的条件下，汽车能遵循驾驶者通过转向系及转向车轮给定的方向行驶，且当遭遇外界干扰时，汽车能抵抗干扰而保持稳定行驶的能力汽车的操纵稳定性不仅影响到汽车驾驶的操纵方便程度，而且也是决定高速汽车安全行驶的一个主要性能随着社会经济的发展和汽车科学技术的进步，公路交通呈现出行驶高速化、车流密集化和驾驶员非职业化的趋势。
频繁的交通事故使公路的交通安全成为社会广泛关注的问题。
为了保证安全行驶，汽车的操纵稳定性受到汽车设计者的很大重视，成为现代汽车的重要使用性能之一。
几十年来，如何设计和试验汽车以获得良好的安全性，尤其是如何试验和评价汽车的操纵稳定性，始终是各国学者和设计师们的主要研究方向之一。
振动加速度计算公式
1 、振动方向：垂直（上下）/水平（左右）2、最大试验负载：（50HZ、1 〜600HZ ）100 kg. （1 〜5000HZ ）50 kg.3、调频功能（1〜600HZ、1〜5000HZ客户自定）在频率范围内任何频率必须在（最大加速度<20g 最大振幅<5mm）;4、扫频功能（1〜600HZ、1〜5000HZ 客户自定）：（上限频率/下限频率/时间范围）可任意设定真正标准来回扫频;5、可程式功能（1〜600HZ、1〜5000HZ 客户自定）：15段每段可任意设定（频率/时间）可循环.6、倍频功能（1〜600HZ）: 15段成倍数增加，①.低频到高频②.高频到低频③.低频到高频再到低频/可循环;7、对数功能（1〜600HZ、1〜5000HZ客户自定）：①.下频到上频②.上频到下频③.下频到上频再到下频--3 种模式对数/可循环;8、振动机功率：2.2 KW.9、振幅可调范围：0〜5mm10、最大加速度：20g （加速度与振幅换算1g=9.8m/s 2）11 、振动波形：正弦波.12 、时间控制：任何时间可设（秒为单位）13 、电源电压（V）：220±20%14 、最大电流：10 （A）15、全功能电脑控制（另购）:485 通讯接口如要连接电脑做控制,储存,记录,打印之功能需另买介面卡程式电脑.16、精密度：频率可显示到0.0 1 Hz ，精密度0.1Hz .17 、显示振幅加速度（另购）：如需看出振幅、加速度、最大加速度、准确数字需另购测量仪.18、最大加速度20g （单位为g）.最大加速度=0.002 X 2（频率HZ）XD （振幅p-pmm ）举例:10HZ最大加2Foxda 振动仪HG-V4 最小加速度=0.002 X102X5=1GFoxda 振动仪HG-V4 最大加速度=0.002 X2002X5=400G在任何頻率下最加速度不可大于20G19、最大振幅5mm最大振幅=20/（0.002 X f2）举例：100Hz 最大振幅=20/（0.002 X1002）=1mm在任何频率下振幅不可大于5mm20、加速度与振幅换算1g=9.8m/s 221 、频率越大振幅越小四.符合标准: GB/2423;IEC68-2-6（FC）;JJG189-97;GB/T13309-91.⑶加速度和速度的区别 速度大,加速度不一定大；加速度大，速度也不一定大.它们之间没有必然的联系（.如实例E ） 速度变化量大,加速度也不一定大（如实例 C,D ）.加速度为零，速度不一定为零；速度为零,加速度可以不为零.（前者如实例E,后者如小球从斜面 上滚下做匀加速直线运动加速度不为零，但初始速度却是零）加速度和速度的根本区别是它们的含义不同：加速度描述的是速度改变的快慢 ，速度描述的是 位置改变的快慢；加速度是速度对时间的变化率 ，速度是位置对时间的变化率；也可以说加速 度是位置对时间的变化率的变化率.定义：加速度等于速度的改变跟发生这一改变所用时间的比值。
振动试验标准
中华人民共和国国家标准电工电子产品环境试验设备Array基本参数检定方法振动（正弦）试验用电动振动台Inspection methods for basic parametersOf environmetal testing equipmentsFor electric and electronic productsElectrodynamic vibrating type machinesFor vibration (sinusoidal)test本标准规定了按GB 2423.10《电工电子产品基本环境试验规程试验FC:振动(正统)试验方法》进行振动试验用电动振动台系统（以下简称振动台）基本参数的检定方法。
振动台由振动台台体、激磁电源、功率放大器、控制和测量装置、水平工作台（当试验系统需要时）组成。
1检定参数1．1 额定参数1．1．1 推力1．1．2 频率范围a．空载频率范围；b．满载频率范围。
1．1．3 载荷a．最大载菏；b．负载偏心矩；c．水平负载矩；d．最大抗颠力矩（当带有水平工作台时）。
1．1．4 振动幅值a．空载最大加速度幅值；b．满载最大加速度幅值；c．最大速度幅值；d．最大位移幅值。
1．2 加速度波形失真度1．3 横向振动1．4 台面加速度幅值均匀度1．5 频率指示误差1．6 频率稳定度1．7 振幅指示误差1．8 本底噪声加速度国家标准局1985-04-07发布1986-01-01实施GB 5170.14——851．9 定振精度1．10 辐射噪声最大声级1．11 台面漏磁1．12 台面温度1．13 连续工作时间1．14 扫频速率误差2 检定用主要仪器a．加速度计；b．三向加速度计；c．正弦振动测示仪(以下简称测振仪,应包括多通道放大器,选频器,选频器,运算器和显示器) d．频率计；e．失真度测量仪；f．电平记录仪；g．低频示波器；h．声级计；I．高斯计；J．表面温度计。
3 一般规定3．1 检定用负载检定用负载应由金属材料制成外形对称的刚性体，其质量、质心高及安装偏心距应符合有关规定，并符合以下要求：a．应在所有可利用的安装位置使用固定螺栓；b．固定螺钉头和螺纹约束部分之间的长度，应使其安装共振频率在试验频率范围以外；c．接触面平面度允差为0.1/1000，光洁度为7级；d．应避免使用薄的负载，厚度与直径（或对角线尺寸）的比应大于0.4，其最大直径（或对角线尺寸）应不大于振动台面的直径。
汽车悬架设计
第六章悬架设计悬架设计§1 概述§2 悬架结构形式分析§3 悬架主要参数的确定§4 弹性元件的计算§5 主动与半主动悬架系统§1 概述一主要作用传递车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩;缓和、抑制路面对车身的冲击和振动；保证车轮在路面不平和载荷变化时有理想的运动特性。
保证汽车的操纵稳定性。
二对悬架提出的设计要求1）保证汽车有良好的行驶平顺性。
2）具有合适的衰减振动能力。
3）保证汽车具有良好的操纵稳定性。
4）汽车制动或加速时要保证车身稳定，减少车身纵倾；转弯时车身侧倾角要合适。
5）有良好的隔声能力。
6）结构紧凑、占用空间尺寸要小。
7）可靠地传递车身与车轮之间的各种力和力矩，在满足零部件质量要小的同时，还要保证有足够的强度和寿命。
2 悬架结构形式分析一、非独立悬架和独立悬架悬架非独立悬架独立悬架两类左、右车轮用一根整体轴连接，再经过悬架与车架（或车身）连接左、右车轮通过各自的悬架与车架（或车身）连接非独立悬架独立悬架1 非独立悬架优点纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置结构简单制造容易 维修方便 工作可靠缺点汽车平顺性较差高速行驶时操稳性差轿车不利于发动机、行李舱的布置应用：货车、大客车的前、后悬架以及某些轿车的后悬架2 独立悬架优点 簧下质量小；悬架占用的空间小；可以用刚度小的弹簧，改善了汽车行驶平顺性；由于有可能降低发动机的位置高度，使整车的质心高度下降，又改善了汽车的行驶稳定性；左、右车轮各自独立运动互不影响，可减少车身的倾斜和振动，同时在起伏的路面上能获得良好的地面附着能力。
缺点 结构复杂 成本较高 维修困难应用：轿车和部分轻型货车、客车及越野车二、独立悬架结构形式分析分类 双横臂式 单横臂式、 双纵臂式 单纵臂式 单斜臂式麦弗逊式和扭转梁随动臂式1 评价指标：1）侧倾中心高度侧倾中心位置高，它到车身质心的距离缩短，可使侧倾力臂及侧倾力矩小些，车身的侧倾角也会减小。
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频率加
a(t)
权滤波
网络
aw(t)
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性评价方法
1、 按加速度加权均方根值评价。样本时间T一般取 120s。 2、同时考虑3个方向3轴向xs、ys、zs振动的总加权加 速度均方根值为：
aw
(1.4axw
)2
(1.4a yw
)2
椅面z向：
椅面x,y向和靠背y向 ： 靠背x向 ：
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
3、均方根值 a 1 T a2 (t)dt
T0
a(t)是测试的加速度时间信号。
4、加权均方根值
aw(t)是通过频
率aw加权函T1数T滤0 a波w2 (网t)络dt后
得到的加速度时间信号。
126
人的主观感觉 没有不舒适
有一些不舒适 相当不舒适 不舒适 很不舒适 极不舒适
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第二节 路面不平度的统计特征
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q q(I )
基准平面
O
I
路面纵向断面曲线
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第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
第二节 路面不平度的统计特征
rms－加速度均方根值
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暴露界限：当人体承受的振动强度在此界限内，将保 持人的健康或安全。它作为人体可承受振动量的上限。
疲劳－工效降低界限TFD：当人承受的振动强度在此 界限内时，能准确灵敏地反应，正常地进行驾驶。它 与保持工作效率有关。
舒适－降低界限TCD：在此界限之内，人体对所暴露 的振动环境主观感觉良好，能顺利地完成吃、读、写 等动作。它与保持舒适有关。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
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平顺性主要靠主观感觉判断。 国际标准ISO 2631《人体承受全身振动的评价 指南》，以短时间简谐振动的实验结果为基础。 我国国家标准《汽车平顺性随机输入行驶试验方 法》以及《客车平顺性评价指标及极限》。 ISO 2631用加速度均方根值给出了1～80Hz振 动频率范围内人体对振动反应的三个不同界限。
颅骨的固有频率大致为300-400Hz，而腹部内脏的固有 频率约为4-8Hz，脊椎系统大致为8-12.5Hz等。车辆的 随机振动，对人体系统来说就是一种激励。这种随机激 励的频率往往不是一个或几个而是分布在某一频率范围 内，形成一个频带。于是，它总可以使人体的某一部分 发生共振，人就会感到不适。比方说，当车辆随机振动 频带在4-8Hz附近时，腹腔将要发生共振，人就难受得 会呕吐；当车辆随机振动的频率提高到300-400Hz时， 脑腔要发生共振，人就会感到头昏难受。
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 平顺性指标和人的感觉间的关系
Law和aw与人的主观感觉之间的关系
加权加速度均方根值aw <0.315
0.315～0.63 0.5 ～1.0 0.8 ～1.6 1.25 ～2.5 >2.0
加权振级Law 110
110 ～116 114 ～120 118 ～124 112 ～128
权系数描述这种敏感度。 2、频率加权系数
对不同频率的振动，人体敏感度也不一样。例如，人 体内脏在椅面z向振动4-8Hz发生共振，8-12.5Hz对脊椎影 响大。椅面水平振动敏感范围在0.5-2Hz。标准用频率加 权函数w描述这种敏感度。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 频率加权系数
输入
分20别21代/4/1表5 标
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第六章 汽车的平顺性 输入－振动系统－输出－评价指标
输 入：路面不平度、车速。 振动系统：弹性元件、阻尼元件、质量。 输 出：悬挂质量或人体加速度、车轮动载荷。 评价指标：人体对振动的响应、轮胎的接地性。
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ISO 2631 人体对振动反应的“疲劳-工效降低界限” （垂直方向）
分别代表什么？
第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 人体坐姿受振模型
座椅支撑面处 3+3
脚支撑面处 3
座椅靠背处 3
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
1、轴加权系数 对不同方向振动，人体敏感度不一样。该标准用轴加
第六章 汽车的平顺性
汽车使用性能的主要指标——乘坐舒适性 1）振动频率 2）振动加速度 3）振幅
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第六章 汽车的平顺性
概述
汽车在运行过程中，路面不平等原因引起 汽车振动，它影响舒适性和身体健康。
保持振动环境的舒适性，以保持驾驶员在 复杂行驶和操纵条件下，具有良好的心理状态 和准确灵敏的反应。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价
人体的基本运动习惯：
人体习惯的步行时，身体上下运动的频 率为60-80次/min，即1-1.4Hz，振动的加速度 极限值为0.2-0.3g。
为什么？
货物运动：
车身振动加速度不能大于1g。
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 身体的各个部分又有各自的固有频率。例如，头
汽车的平顺性影响“人－汽车”系统的操 纵稳定性以及行驶安全性。
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第六章 汽车的平顺性
路面
汽车
人
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第六章 汽车的平顺性
平顺性：保持汽车行驶过程中乘员所处的 振动环境具有一定舒适度的性能， 并保持货物的完好无损。
评价方法：根据乘员舒适程度评价 汽车振动系统及其评价指标
a
2 zw
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第一节 人体对振动的反应和平顺性的评价 三个方向总加权加速度均方根值
aw
1.4axw
2
1.4a yw
2
az2w
1 /
2
总加权振级Law
Law 20lg aw / a0
a0—参考加速度均方根值。 a0 106 m / s2
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第二节 路面不平度的统计特征
路面不平度的功率谱通常把相对基准平面的高度q， 沿着道路走向长度I的变化q(I) 称为道路纵(断面)曲线 或不平度函数。
根据测量的路面不平度随机数据，在计算机上处
理得到路面不平度功率谱 Gq (n) 或方差