汽车电子产品振动仿真分析研究

四自由度汽车振动影响分析

四自由度汽车振动影响分析 一、汽车振动问题分析 汽车振动的分析研究是为了提高汽车平顺性，汽车平顺性是指汽车过程中能保证乘员不致因车身振动而引起不舒适和疲乏感觉，以及保持运载货物完整无损的性能。汽车平顺性是影响汽车乘坐舒适性的重要原因，而平顺性的主要就是依靠汽车减振来保证，汽车振动日益成为汽车研发和性能提高的关键所在。 在了解了汽车振动的危害之后，就需要人们研究振动问题，掌握振动机理，消除振动带来的不利影响，利用振动规律指导汽车的研发。汽车振动所要研究的问题主要有路面等级对汽车振动影响、车速对汽车振动影响、悬架参数对汽车振动影响。 二、汽车四自由度系统建模 图2.1四自由度汽车模型 考虑汽车纵向角振动时悬架对车身激振影响就必须至少将汽车振动系统简化为如图所示的一个四自由度平面振动模型。在这个振动模型中，要求车辆相对于纵垂面完全对称，并且左右车轮下的路面不平度完全一样，则认为车辆是在纵垂面上振动。把车身简化为质量为m，绕质心的转动惯量为觉得平面刚体；把前后车轴（包括轮胎）的质量简化为二个质量点m1，m2；前后悬架刚度为左右两侧刚度之和用k1，k2表示，而前后悬架减震器的阻尼系数为左右两侧之和用c1，c2表示：kt1和kt2为轮胎刚度，ct1，ct2为轮胎阻尼，它们也为两侧之和。

为了研究悬架与车身连接点处悬架振动对车身的激励，必须首先列出整个振系的振动微分方程组。为此根据分析动力学中的粘滞阻尼力的拉格朗日方程： . ..Z Z Z Z R U T T dt d ??- =??+??-? ??? ? ????)1.2( 式中：T ——振动系统的总动能； U ——振动系统的总位能； R ——振动系统的总耗散函数； 对四自由度平面振动模型其总动能为： 2.2 22.112.2.2 1 212121z m z m J z m T +++=θ)2.2( 总位能为： 22222111222211)(21 )(21)(21)(21q z k q z k z b z k z a z k U t t -+-+-++--= θθ )3.2( 总耗散能为： 2 .2.222 .1.112...22...1)(21)(21)(21)(21q z c q z c z b z c z a z c R t t -+-+--+--=θθ )4.2( 将三式代入拉格朗日方程求出系统振动的微分方程组整理成矩形式为： . . .. Q C Q K KZ Z C Z M t t +=++)5.2( 其中： ?? ??? ?? ?? ???=2100 0000000000m m J m M ?? ??? ?? ?????+--+--++---+-+=2222 1 111212 2 2121 21212 10 0t t k k b k k k k a k k b k a k b k a k b k a k k k b k a k k k K

(整理)车辆怠速振动研究现状及解决途径

车辆怠速振动研究现状及解决途径 一、车辆怠速振动概述 随着汽车工业的不断发展，人们对汽车舒适性的要求也越来越高，车内的噪声振动问题日益成为用户关注的焦点。车辆怠速时出现的共振问题，常表现为车内噪声大以及车身等部位振动大，对车内乘坐舒适性造成很大影响。 车辆怠速状态是指发动机空转时一种工作状况，发动机怠速时的转速被称为怠速转速，是发动机在没有对外输出功并维持正常运转的最低转速。一般发动机怠速为550-800r/min。 由于车辆零部件设计、装配不当或减震隔音装置设计不合理，车辆中经常会有共振现象发生，这势必引起车内振动、噪声过大，车内门窗、行李架等抖振剧烈。车辆常常在发动机处于怠速状态时，即发动机转速在550-800r/min时，车体产生强烈的噪音，振动较大，使车辆的舒适性降低，厂家急需消除此振动问题。 从目前国内、外对汽车发动机怠速振动及其引起的整车共振研究情况来看，主要侧重于具体的故障原因分析及故障排查，甚至是具体车型的故障分析，从理论上研究的论文很少，且没有进行系统深入的研究，也没有得出系统的科学的解决方法，无法指导实践。然而，从理论上对发动机怠速振动的形成机理进行研究十分必要，一方面可以根据理论研究出一套有效的排查故障的方法提高社会效益和经济效益，另一方面，也可以为发动机的设计、改进及实际运用提供指导。 二、车辆怠速振动原因分析 车辆车身怠速共振的根源是发动机怠速振动。 一、发动机怠速振动的机理及原因 怠速振动机理汽缸内气体作用力的变化（一个汽缸气体作用力变化或几个汽缸气体作用力变化），引起各汽缸功率不平衡，导致各活塞在做功行程时的水平方向分力不一致，出现对发动机横向摇倒的力矩不平衡，从而产生发动机抖动。也可以说，凡是引起发动机汽缸内气体作用力变化的故障都有可能导致发动机怠速振动。 ①直接原因，指机械零件脏污、磨损、安装不正确等，导致个别汽缸功率的变化，从而造成各汽缸功率不平衡，致使发动机出现怠速振动； ②间接原因，指发动机电控系统不正常,导致混合气燃烧不良，造成各汽缸功率难以平衡，使发动机出现怠速振动。 按故障系统分析怠速振动的原因有以下四个方面：①进气系统；②燃油系统；③点火系统；④发动机机械系统。 1.进气系统 (1)进气歧管或各种阀泄漏当不该进入的空气、汽油蒸汽、燃烧废气进入到进气歧管，造成混合气过浓或过稀，使发动机燃烧不正常。当漏气位置只影响个别汽缸时，发动机会出现较剧烈的抖动，对冷车怠速影响更大。常见原因有：进气总管卡子松动或胶管破裂；进气歧管衬垫漏气；进气歧管破损或其它机件将进气歧管磨出孔洞；喷油器O型密封圈漏气；真空管插头脱落、破裂；曲轴箱强制通（PCV）阀开度大；活性炭罐阀常开；废气再循环（EGR）阀关闭不严等。 (2)节气门和进气道积垢过多节气门和周围进气道的积炭污垢过多，空气通道截面积发生变化，使得控制单元无法精确控制怠速进气量，造成混合气过浓或过稀，使燃烧不正常。常见原因有：节气门有油污或积炭；节气门周围的进气道有油污积炭；怠速步进电机、占空电磁阀、旋转电磁阀有油污、积炭。 (3)怠速空气执行元件故障怠速空气执行元件故障导致怠速空气控制不准确。常见原因有：节气门电机损坏或发卡；怠速步进电机、占空比电磁阀、旋转电磁阀损坏或发卡。

模拟运输振动试验台

模拟运输振动试验台的目的在于确定所设计、制造的机器、构件在运输和使用过程中承受外来振动或者自身产生的振动而不至破坏，并发挥其性能、达到预定寿命的可靠性。随着对产品，尤其是航空航天产品可靠性要求的提高，作为可靠性试验关键设备的振动试验系统的发展显得越来越重要。 模拟运输振动台也称“振动试验台”，模拟汽车运输途中的颠簸对产品造成的破坏，用以鉴定产品是否忍受环境振动的能力。模拟运输振动试验台适用于玩具、电子、家具、礼品、陶瓷、包装等产品进行模拟运输测试。 模拟运输振动试验台（型号LB-ZD100） 蓝博仪器LB-ZD100模拟运输振动试验台主要用于产品的运输包装件振动试验，此设备试验是用于评定包装件在正弦振动或共振情况下的强度及包装对内装物的保护能力，测试包装防震、防撞性能的设备，该模拟运输试验还可以在实验室里及时发现产品结构上的缺陷，以便通过改进设计使得产品到达客户手中时，不因经过海、陆、空各种运输途径而使其性能发生变化。 产品特点： 1.人性化操作及控制，使设备工作稳定、可靠； 2.符合路面运输模拟试验，适合不同行业的测试要求； 3.负载能力大，抗偏载能力强，幅值不因负载而影响，抗干扰能力强； 4.同步激振，台面振动均匀； 5.符合ASTM D999和ISTA运输标准； 6.操作方便，独特的结构设计，无需辅助工作即可操作，简便安全。 技术指标： 运转速度：150-300RPM（转/分钟）可调 时间设定范围：1秒~999小时 振动轴向：旋转式（也称：跑马式、回旋式），运动轨迹呈椭圆形 扫频范围（Hz）：2~5 最大加速度（m/s2）：13 最大试验负载（kg）：100

位移幅值（mm p-p）：25.4mm±1% 振动波形：正弦波 激振方式：电机激振 调速方式：直流调速 冷却方式：风冷 工作温度要求（℃）：0~40 工作湿度要求（%RH）：0-90，不结露 工作台面材料：SUS304＃不锈钢 有效工作台面尺寸（长×宽×高）mm：1100×1000×320 台体外形尺寸（长×宽×高）mm：1100×1000×700 安全保护装置：超转速保护，阻止电机超负荷运行，延长设备使用寿命。 试验描述： 将试验样品摆放于试验台面的正中间，用双手平行移动定位栏杆到接近样品位置，再用4个挡板将测试产品固定在一定的范围内，挡板四周与样品间至少留有1寸距离（25.4mm），然后再扭紧螺母锁紧护栏围板。根据试样的重量调整转速，保证试样与试验台面脱离一定的间隙，轻的样品试验转速较高，重的样品试验转速则相对较低，样品在振动试验时，用金属板（厚1.5mm、宽50mm、长不少于800mm）进行验证，从样品底面的一端滑动至另一端，如不能从样品底面顺利的滑动就需要调高试验转速，直到能从样品底面顺利的滑过为止，如试验时试样脱离台面的间隙过大，则应调小试验转速，同样以金属板能从样品底面顺利的滑过为准。 注：试样应是完整的包装件。 适用标准： ASTM D999 ASTM-D4169-09 ISTA 1A、1B、2A、2B 设备参数： 电源：AC220V±10% 50Hz 1P 外形尺寸(长×宽×高)：(1700×1200×2715)mm 净重：220kg

汽车发动机振动噪声测试实用标准系统

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求： 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10?C ～50?C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；

模拟运输振动台标准

模拟运输振动台——ISTA标准 一、简介 : (一)畴范 国际安全运输协会(ISTA)PROJECT2A适用货物重量低于45.36kg(100磅)之出口货物运输测试。测试程序之基本需求包括前处理、压缩测试、振动及撞击测试。 (二)测试时机 为了维持认证状态，任何包装或产品之调整改变，均需重新作测试。此改变包括设计、尺寸大小、及材料、包装程序、产品品管程序改变。 (三)测试样品 测试样品数目应取足以判断货物包装性能之量。 (四)定义角、棱、面 (五)测试顺序 每一测试样品应先前处理、后再测试压缩试验、振动、冲击再测试振动。（注意在冲

击试验后再重复振动） (六)损害 损害构成要素应在测试前订定。 二、测试 (一)前处理 1.前处理设备——需有适当前处理设备作指定之温湿度控制。 2.前处理程序 2.1在测试前，货物应在实验室周遭温湿度停留六小时，并记录之。 2.2作下列一项之前处理： Temp.38±2℃R.H.85±5% Temp.60±2℃R.H.30±5%至少72小时至少6小时 (二)经时压缩测试： 经时压缩测试阐述 货物暴露在环境中装卸及运输，经常会短暂储存。

在仓库储存之高度会比在火车、拖车、飞机或其它运输工具还高。 货物堆栈高度视仓库天花板而定。国际安全运输协会建议使用平均高度4.6m(15ft)以做计算荷重基础。国际安全运输协会(ISTA)建议货柜运输使用2为补偿系数，以补偿温湿度之不同。散装运输以平均高度9.2m(30ft)以做计算荷重基础，并使用3为补偿系数。 L=W x(H-D)/D x F 备注：L=货物必须能承受之荷重W=单个货物之重量H=堆栈高度 D=货物之高度F=补偿系数 Method A-压缩试验机测试 1.压缩试验机应符合ASTM D642规定，压缩速率为0.5inch/min.且能保持定压。 2.测试程序 (1).将货物放在压缩底板中间，与仓储相同方式置放，尽可能在货物上、下置放栈板。 (2).以1.27cm/min(0.5in/min)之速率压缩 (3).货物至定压后维持一小时，停止压缩测试。 (4).从试验机移开货物，并检查包装与产品，产品应为无损，包装容器应仍可适度保护产品。 Method B-配重 1.测试配备包含足够配重及荷重分散板。 2.测试程序

汽车振动分析试题1

2008年振动力学期末考试试题 第一题（20分） 1、在图示振动系统中，已知：重物C 的质量m 1，匀质杆AB 的质量m 2，长为L ，匀质轮O 的质量m 3，弹簧的刚度系数k 。当AB 杆处于水平时为系统的静平衡位置。试采用能量法求系统微振时的固有频率。 解： 系统可以简化成单自由度振动系统，以重物C 的位移y 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 y ＝0，此时系统的势能为零。 AB 转角：L y /=? 系统动能： m 1动能：2 1121y m T = m 2动能：2222222 22 222)3 1(21))(31(21)31(2121y m L y L m L m J T ====? ω m 3动能：2322 323 33)2 1(21))(21(212 1y m R y R m J T === ω 系统势能： 2 21)21(21)21( y k y g m gy m V + +-= 在理想约束的情况下，系统的主动力为有势力，则系统的机械能守恒，因而有： E y k gy m gy m y m m m V T =+ +-++= +2 212 321) 2 1(2 12 1)2 13 1(2 1 上式求导，得系统的微分方程为： E y m m m k y '=+ + +) 2 131(4321 固有频率和周期为： ) 2 131(43210m m m k + + = ω 2、质量为m 1的匀质圆盘置于粗糙水平面上，轮缘上绕有不可伸长的细绳并通过定滑轮A 连在质量为m 2的物块B 上；轮心C 与刚度系数为k 的水平弹簧相连；不计滑轮A ，绳及弹簧的质量，系统自弹簧原长位置静止释放。试采用能量法求系统的固有频率。 解：系统可以简化成单自由度振动系统，以重物B 的位移x 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 x ＝0，此时系统的势能为零。 物体B 动能：2 212 1x m T = 轮子与地面接触点为速度瞬心，则轮心速度为x v c 2 1= ，角速度为x R 21=ω，转过的角度为x R 21= θ。轮子动能： )83(21)41)(21(21)4 1( 2 12 1212 122 21212 2 12x m x R R m x m J v m T c =+= + = ω 系统势能： x

基于振动分析的内燃机故障诊断分析示范文本

基于振动分析的内燃机故障诊断分析示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

基于振动分析的内燃机故障诊断分析示 范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 鉴于内燃机在结构和工作原理上比较的复杂，而且激 励源和零部件也非常的多，因此，当内燃机出现了故障的 时候，一般症状都比较复杂，故障信号也比较难检测，在 进行诊断的时候便非常的困难。本文主要是从振动的角度 对内燃机的故障进行了分析，首先，分析了内燃机的振动 结构和振动特性，然后从振动分析的角度，探讨了如何对 内燃机发生的故障进行诊断的问题。 内燃机在工业、农业等所需的机械设备中，属于比较 重要的机械之一，尤其是在船舶、石油钻井、铁路、汽车 以及农业等方面得到了广泛的应用。从某种意义上来说， 内燃机运行状态的优劣，直接的关系着整个机组的运行状

态。所以，提高对内燃机运行状态的检测水平和故障诊断率，对于系统的安全、稳定运行来说，意义重大。下面就从振动分析的角度，对内燃机的结构和振动特性以及故障的诊断问题等进行分析。 内燃机的振动结构和振动特性 由于内燃机在运行的时候，在各种力的激励下，很容易产生振动的现象，再经过不同的传递路径传递到内燃机的表面。因此，当内燃机的零件产生变化的时候，内燃机的表面振动现象也会呈现出不同的振动特性。在此基础上，专家们研究出了在从内燃机的振动特性进行内燃机故障的诊断。 内燃机属于热能动力机械范畴，在人们长期的实践和创新中，内燃机的主运动系统已经形成了由连杆、活塞和曲轴组成的结构可靠、生命力强的曲柄连杆结构为主的系统。再加上其他的辅助系统，便组成了内燃机的结构。按

跌落与模拟运输振动测试

三个面相交的一角。如：角2-3-5； 跌落、运输模拟振动测试前的准备： 从产品中随机抽取1台或1箱典型的产品，产品要求带包装盒。除非客户有要求裸机跌落。 电子磅秤、卷尺、运输模拟振动测试台。 作业步骤： . 测试前确认基本要求 6.1.1 确认测试样品的外观及各项功能(功率、耐压、接地等)完全正常。 6.1.2 确认测试样品的重量。 6.1.3 跌落地面为大理石地板或水泥地面。 6.1.4 测试样品跌落的重心应垂直于跌落地面。 6.1.5 跌落过程为自由落体过程，测试样品跌落过程中反弹时应无任何障碍物阻挡。 6.1.6 从事跌落测试的操作人员应事先经过培训。要求身体站直，两腿迈开的距离与肩部平直。双臂伸直，双手抓稳测试样品并同时放开。测试前、后及过程中，做好关键点的拍照记录。 6.1.7 测试样品重心的判断 6.1. 7.1 判定依据：重心与跌落点（支撑点）的连线与水平地面垂直。 6.1. 7.2 角落地重心：将测试样品的一角支撑于地面，用一个手指扶住测试样品恰好使其不翻倒时为重心，与水平面垂直的位置。

样品拆盖检查内观，产品内的机械部件、电感、变压器等电子元件不能有错位、松脱现象 样品的损坏不应导致标准试验指能触碰到带电部件或运动部件。 样品的变形应使其爬电距离和电气间隙不至于减少到标准所规定的值。 跌落测试后，样品应能正常工作，耐压测试应通过。 结果判定时须考虑客户是否对跌落测试有特别要求。 、模拟运输振动实验： . 测试设备与工具： 汽车模拟运输振动台NPZD5010 往复式（跑马式机械振动）； 铁尺一把：厚度 1.59mm(1/16")，宽度 5.08cm (2")，长度适当。 测前工作： 将产品按正常电气功能测试，确定产品电气功能完好； 产品测前环境温度在至少6小时内的温差变化不能超出±2℃。老化测试后，也需待产品温度降至环境温度，并停留1小时。 产品按标准方式包装好，并放入应有的付件； 测试程序 将货物以正常运输位置，置于振动测试台上，调整并固定振动测试台的栏杆及挡板，货物包装

车辆悬架振动分析

车辆悬架系统振动研究概述 关键词：振动悬架 摘要： 本文简单介绍了车辆振动的相关知识，对其做了简明的分析，由于篇幅有限故只重点介绍了与车辆悬架相关的知识。根据不同结构悬架的特点，分别介绍与其相关的振动研究内容和成果。 引言 悬架系统是提高车辆平顺性(乘座舒适性)和安全性(操纵稳定性)、减少动载荷引起零部件损坏的关键,。自70年代以来,工业发达国家开始研究基于振动主动控制的主动/半主动悬架系统。引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性机、电、液动力系统,其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。为此，关于车辆悬架系统振动的研究比较困难，但是其又具有十分重要的实际意义。一、车辆悬架系统简介 悬架系统的作用主要是连接车桥和车架,传递二者之间的作用力和力矩以及抑制并减少由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。 悬架系统一般由弹性元件、减振器和导向装置等组成。其中,弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的冲击。按弹性元件分类包括钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及气体弹簧悬架。钢板弹簧是1根由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成。多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用,可以不装减振器而用于货车后悬架。螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷。扭杆弹簧本身是1根由弹簧钢制成的杆,一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。气体弹簧是在1个密封的容器中冲入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧具有理想的变刚度特性。气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧2种。

关于汽车振动的分析

关于汽车的振动的分析 汽车振动系统是由多个子系统组成的具有质量、弹簧和阻尼的复杂的振动系统。汽车振动源主要有：路面和非路面对悬架的作用、发动机运动件的不平衡旋转和往复运动、曲轴的变动气体负荷、气门组惯性力和弹性力、变速器啮合齿轮副的负荷作用、传动轴等速万向节的变动力矩等。 在汽车工程中,多数振动是连续扰动力,而其他一些则是汽车承受的冲击力和短时间的瞬态振动力。振动又可分为周期性的和随机性的,发动机旋转质量的不平衡转动是周期振动的典型例子,而随机振动主要是由路面不平引起的。所有质量--弹性系统都有自己的固有频率,如果作用于系统的干扰频率接近振动系统的固有频率,就会发生共振现象。因此即使自身具有抗干扰能力的系统,装配到汽车上时仍有可能产生振动问题,这就要求在设计阶段准确建立系统模型及运动方程,分析自由振动特性和受迫振动响应,研究控制振动的方法。 汽车振动按照频率范围可分为： 1、影响行驶平顺性的低频振动：它产生的主要振源由于路面不平度激励使得汽车非悬挂质量共振和发动机低频刚体振动，从而引起悬架上过大的振动和人体座椅系统的共振造成人体的不舒适，其敏感频率主要在1-8Hz(最新的研究表明：当考虑人体不同方向的响应时可到16Hz)。对于乘员其评价指标一般是：针对载货汽车的疲劳降低工效界限和针对乘用汽车的疲劳降低舒适界限，或直接采用人体加权加速度均方根值进行评价；对于货物其评价指标是：车箱典型部位的均方根加速度。由于该指标于人体生理主观反映密切相关，因此试验和评价往往采用测试和主观评价相结

合。 2、车身结构振动和低频噪声：大的车身结构振动，不仅引起自身结构的疲劳损坏，而且更是车内低频结构辐射噪声源。其频率主要分布在20—80Hz 的频带内。由两方面引起：(1)激励源；主要有：道路激励、动力传动系统尤其是动力不平衡和燃烧所产生的各阶激励、空气动力激励；(2)车身结构和主要激励源系统的结构动力特性匹配不合理引起的路径传递放大。当前对于低频结构振动和噪声分析研究的方法有：计算预测分析，(1)基于有限元方法通过建立结构动力学模型取得结构固有振动模态参数对结构动力学特性进行评价，通过试验载荷分析得到振动激励并结合结构动力学模型计算振动响应；(2)基于有限元和边界元的系统声学特性计算和声响应计算。试验分析：(1)各种结构振动和声学系统的导纳测量和模态分析；(2)基于实际运行响应的工作振型分析；(3)基于机械和声学导纳测量的声学寄予率分析； 3、各种操纵机构的振动：操纵机构的振动主要是因为其安装吊挂刚度偏低或自身结构动力特性不当或车身振动过大而产生，它不仅容易使驾驶者疲劳严重时可能使操纵失控。对于这些振动各企业都有相应得评价和限值规定。最为典型的是方向盘(线性)振动(转向管柱振动)，其产生的主要原因是方向盘及管柱安装总成与车身振动或其它激励源发生共振；另一重要的振动现象是行驶过程中的方向盘旋转振动(即：方向盘及转向轮摆振)。其产生的原因是：行驶过程中转向轮的跳动与自身的转动而产生的陀螺效应引起转向轮的波动并被转向结构放大从而引起方向盘旋转振动。 4、空气声：车内空气声是由于隔声吸声措施不当从而使得动力传动

汽车振动分析作业习题与参考答案(更新)

1、 方波振动信号的谐波分析，00,02 (),2 T x t x t T x t T ? <

相位频谱图 1tan 0,1,3,5 n n n a n b φ -?? ===?????? ??? 2、 求周期性矩形脉冲波的复数形式的傅立叶级数，绘频谱图。 解： 数学表达式：

计算三要素： 傅立叶级数复数形式： 频谱图 00 00,0sin ,0,n x t n T A x n t n n n T ππ?=??=? ?≠-∞<<∞?? ()???? ?????≤≤≤≤--≤≤-=2 202222000 00 T t t t t t x t t T t x 偶函数 T x t a 0002=2sin 2010t n n x a n ωπ?=0 =n b 2 sin 22010t n n x a ib a X n n n n ωπ?==-=()2sin 1101012/2/02/2/102/2 /02/2/010********t n n x t in e e T x t in e T x dt e x T dt e t x T X t in t in t t t in t in t t t in T T n ωπωωωωωωω?=--?=-?=??=??=-------? ?T t x t n n x X n 0 0010002sin lim =?=→ωπ()∑ ∑ ∞-∞=∞-∞===n t in n t in n e n t n x e X t x 112sin 0 10ωωωπ

汽车的振动测试技术

汽车的振动测试技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

汽车的振动测试技术 汽车供应商们采用先进的振动测试技术来保证汽车在行驶中的安静和平稳。汽车上的零件和组装件必须经受振动可控测试技术的检验。 汽车内部从仪表板到桌椅，从安全气囊传感器到引擎注油泵，诸多零部件都要经过精确振动模式和幅度的测试。 在有些情况下，要用振动测试法验证汽车的各种装置在一般路面条件下不会损坏。在另一些情况下，通过振动测试来识别机械发出的烦人的噪声。 在振动控制的工业中，开发成功的数字信号处理技术有可能在实验室和生产线上制造成更加贴近真实的振动环境。今天，振动测试除了使用随机波、正弦波和冲击波的传统方法，又增加了更加复杂的方法，比如随机波上加正弦波和波形复制。 正如名称所示，随机正弦波是把随机振动与正弦波结合起来形成复杂的振动形式；波形复制振动模仿出真实的汽车振动环境。随机正弦波振动把多个正弦波与具有宽频带的噪声结合在一起。正弦波振动可以是固定的或者是扫描式的谐波或非谐波振动，而且在整个频带内的振动幅度是可变的。就模仿在路面变化行驶中的随机振动的汽车来说，其引擎转速增加或减少时，随机正弦波振动是很好的测试方法。 实际应用 采用随机正弦波振动和波形复制方法对汽车进行测试，可真实地再现汽车行驶中的实际环境，用作设计验证和质量控制。 ?仪表板 许多汽车制造厂对仪表板组件进行振动测试以检查其发出的咯吱声和卡嗒声。这一项是新车购买者可能最不满意的地方，在保证金中占很大份额。 为了测试建造了专用振动台，它不使用风扇，为的是造成清静的环境来验证振动中的仪表板是否有咯吱声和卡嗒声。因为没有通风散热，只能在温升超过工作温度时做短时间的振动测试，然后测试要暂停一会儿让设备冷却下来。 除振动台外，所有能发出噪声的仪器设备，包括振动台的控制器都应放在测试室的列边。遥控面板和显示器要悬挂在测试装置的上面，便于工作人员能听见噪声并控制测试过程。 用于检验咯吱声和卡嗒声的振动模式，由随机波、扫描正弦波和代表负荷的多段波形所构成。其振动幅度要控制在汽车正常行驶中的额定实验值内。为了避免振动过于猛烈。要维修部件并做好紧固工作。 在振动测试中，操作人员起着关键性的作用，例如施加扫描式正弦波来重复加速引擎的振动模式，此时可能要加上几次扫频来发现异常的噪声。由于咯吱声和卡嗒声难于发现起因，操作者必须停止对仪表板做下一步的操作，并且用于动方式来控制振动频率和振幅，检查产生噪音的真正原因。这样才能找到产生噪声的机理，许多设备生产厂也采用这种方法作为质量控制的手段。

汽车基本振动测量方法

JLYY—JT —08 乘用车基本振动测量 编制： 校对： 审核： 审定： 标准： 批准： 浙江吉利汽车研究院有限公司 二〇〇八年六月 前言 为统一吉利汽车研究院对乘用车基本振动性能的测量，用以评价汽车的振动性能。根据本企业现有技术条件，制定出本标准。 本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。 本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司综合技术部负责起草。 本标准主要起草人：胡寿品。 本标准于2008年6月1日发布实施。 Ⅰ1 范围 本标准规定了车辆基本振动性能测量的测量方法和测量条件等内容。 本方法适当乘用车和小型商用车的汽车基本振动性能的测量。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB /T 2298-1991 机械振动与冲击术语 3 定义 功率谱 针对功率有限的信号，所表现的单位频带内信号功率随频率的变换情况的。 振动方向 X向：由汽车的前端指向汽车的尾部，平行于水平参考平面。 Y向：驾驶员侧指向副驾驶员侧（对于右置方向盘车，则由副驾驶员侧指向驾驶员侧），平行于汽车水平参考面，与X方向垂直。 Z向：垂直于汽车水平参考平面。 图1：振动方向 阶次切片 在指定的阶次内，测量信号的能量随已知的周期运动频率的变化。 4 测量仪器 振动测量仪器 振动测量仪器通常由数据测量分析系统、数据采集系统、振动加速度传感器（包括电荷放大器）共4页第1 页 组成。整个测量应有足够大的动态响应范围，具振动信号的频谱分析功能和有效值的计算功能以及振动的阶次跟踪测量分析的能力。如LMS的SCADAS 305 数据采集系统+–Signature Acquisition RT 可以满足使用要求。 测量振动加速度传感器应优先选择三轴加速度传感器，频响误差不大于±5%的有效测量频率范围必须覆盖5—2000 Hz。传感器质量不得大于20g，以减小对被测部件的影响。对于受条件限制，在没有三轴加速度传感器的情况下，允许使用三个单向加速度传感器组合在一起使用，但其性能不得低于规定。 3振动测量仪器每年至少需要进行一次计量检定，且在有效期使用期内。 转速测量仪器 用于测量发动机转速的转速仪的测量精度±%。不得使用车上的同类仪表作为测量数据的输入。 气象仪 测温装置：精度在±1以内。 测风速装置：精度在±3％以内。 5 测量条件

发动机激励的整车振动

发动机激励的整车振动 Motorerregte Fahrzeugschwingungen 车辆行驶在平坦的路面上或怠速运转时，只有发动机本身是激振振源．在发动机中，准确地说是在往复活塞式发动机中，由于反复做上下运动的活塞和燃烧过程，产生了附加力和扭矩，它们通过动力总成悬置(主要是橡胶元件)激发汽车底盘的振动。由此产生的振动和噪声将对车箱内乘员产生不利影响。 下面首先介绍激振源和激励振动的成因，接着是激励振动的影响，最后讲述连接作用在发动机和底盘之间的动力总成悬置，见图1.1。作用在发动机上的主要激振力为Fz和围绕曲轴中心线的力矩Mx,有时也存在垂直方向的激振力矩My,但是激振力Fx和Fy以及激振力矩Mz根本不存在或很少发生。 图1.多缸发动机的激振力和激振力矩 如图所示，X轴与曲轴中心线相同，对于发动机纵向布置在整车上的车辆来说，该轴与车辆的纵轴方向一致。对大多数的前轮驱动车辆来说，X轴相当于车辆的横轴。对发动机来说，Z轴方向与直列发动机的汽缸中心线相一致，与V型发动机汽缸中心线角分线相一致。当发动机斜置时，发动机的Z轴与车辆的Z轴不一致．

-----------------------------------------------(1.3) 发动机激励可分为惯性和燃烧激励。下面先介绍单缸机，然后介绍多缸机． １ .单缸发动机激励 1.1.曲柄机构运动 见图１ .2a ，对于曲柄机构的运动，可以用连杆大头长度l 和曲柄半径r(冲程 s=2r)建立曲轴转角 α和活塞行程Ｓk 的运动关系式: 角 α和 β 之间的关系可由距离BD=lsin β=rsin α,再将下式代入其中： λp=r/l 这样可以得到： 代入连杆比λp ＝r/l,展开平方根后可得： 忽略4阶以上的各项，活塞行程可以由下式描述： 假如曲轴角速度ω为常数，曲轴转角α将与时间成正比，则有： 对式(1.2)求导，可得到活塞速度方程式： -----------------------------------------------(1.2)

JIS_D1601-1995_汽车零部件振动试验方法(中文版)

IDC 629.113.01 : 620.173.5 D 1601 汽车零件振动试验方法 JIS D 1601 平成7年2月1日修改 日本工业标准调查会审议 (日本标准协会发行)

日本工业标准JIS 汽车零件振动试验方法D1601-1995 1．适用范围 本标准规定了汽车零件(以下称零件)的振动试验方法。 2．试验种类 试验种类分以下几类。 ⑴ 共振点检测试验 求零件共振振动频率的试验 ⑵ 振动性能试验 研究施振时零件性能的试验 ⑶ 振动耐久试验 研究以一定的振动频率激振，相对于振动的零件耐久性的试验 ⑷ 扫描振动耐久试验 研究按同样的比例连续增减振动频率激振，相对于振动的零件耐久性的试验 3．振动条件分类 振动性能试验及振动耐久试验的振动条件分以下几种。 ⑴ 零件的振动条件，按被安装的汽车的种类分： 1种 主要指轿车系列 2种 主要指公共汽车系列 3种 主要指货车系列 4种 主要指二轮汽车系列 ⑵ 零件振动条件按，被安装的状态分： A种 安装在车体或悬架装置的弹簧上，振动较小时 B种 安装在车体或悬架装置的弹簧上，振动较大时 C种 安装在发动机上，振动较小时 D种 安装在悬架装置的弹簧下和安装在发动机上，振动较大时，振动条件分类及相应产品示例如参考表1。 4．试验条件 4.1试验顺序 试验按共振点检测试验，振动性能试验，振动耐久试验或扫描振动耐久试验的顺序 进行。不过，共振点检测试验和振动性能试验，或共振点检测试验和振动性能试验及扫描振动耐久试验同时进行也可以。 4.2 零件的安装 零件安装在振动试验台上的状态原则上应接近于零件的使用状态。 4.3 零件的动作 试验原则上要按零件的动作状态进行。 4.4 施振方法 相对于零件的安装状态，按顺序施加上下、左右、前后垂直的简谐振动。但是，简谐振动的高次谐波含有率⑴，原则上在振动加速度的25％以内。 注⑴：简谐振动的高次谐波含有率的计算如下： ⑴以正弦波振动的振动加速度±a(m/s2)，按下式计算： a=Kf2A×10-3 其中，K=2π2≈19.74 f：振动频率（Hz） A：全振幅（mm）

模拟运输振动台标准

模拟运输振动台——I S T A标准 一、简介 : (一)畴范？ 国际安全运输协会(ISTA)PROJECT2A适用货物重量低于(100磅)之出口货物运输测试。测试程序之基本需求包括前处理、压缩测试、振动及撞击测试。？ (二)测试时机？ 为了维持认证状态，任何包装或产品之调整改变，均需重新作测试。此改变包括设计、尺寸大小、及材料、包装程序、产品品管程序改变。？ (三)测试样品？ 测试样品数目应取足以判断货物包装性能之量。？ (四)定义角、棱、面？ (五)测试顺序？ 每一测试样品应先前处理、后再测试压缩试验、振动、冲击再测试振动。（注意在冲击试验后再重复振动） (六)损害？ 损害构成要素应在测试前订定。？ 二、测试

(一)前处理？ 1.前处理设备——需有适当前处理设备作指定之温湿度控制。？ 2.前处理程序？ 在测试前，货物应在实验室周遭温湿度停留六小时，并记录之。？ 作下列一项之前处理：？ (二)经时压缩测试：？ 经时压缩测试阐述？ 货物暴露在环境中装卸及运输，经常会短暂储存。？ 在仓库储存之高度会比在火车、拖车、飞机或其它运输工具还高。？ 货物堆栈高度视仓库天花板而定。国际安全运输协会建议使用平均高度(15ft)以做计算荷重基础。国际安全运输协会(ISTA)建议货柜运输使用2为补偿系数，以补偿温湿度之不同。散装运输以平均高度(30ft)以做计算荷重基础，并使用3为补偿系数。？ L=Wx(H-D)/DxF？ 备注：L=货物必须能承受之荷重W=单个货物之重量H=堆栈高度？ D=货物之高度F=补偿系数？ MethodA-压缩试验机测试？

1.压缩试验机应符合ASTMD642规定，压缩速率为inch/min.且能保持定压。？ 2.测试程序？ (1).将货物放在压缩底板中间，与仓储相同方式置放，尽可能在货物上、下置放栈板。？ (2).以/min(/min)之速率压缩？ (3).货物至定压后维持一小时，停止压缩测试。？ (4).从试验机移开货物，并检查包装与产品，产品应为无损，包装容器应仍可适度保护产品。？ MethodB-配重？ 1.测试配备包含足够配重及荷重分散板。？ 2.测试程序？ (1)依照仓储规定，将货物置放在平坦、坚硬地面。如可能，上、下各放置一栈板。？ (2)如无法放置栈板，放置荷重分散板于货物上、此板须稍大于货物顶面面积。？ (3)荷重分散板及配重总重量须与荷重相等，均匀压在货物上一小时。试验中注意勿使荷重掉落。？ (4)移开荷重并检查包装与产品。？ (三)振动测试：？ MethodA-机械式振动？ 1.测试设备？ (1)测试设备需符合ASTM-D999(MethodA1或A2)，能作同步运动。行程为公分(1英寸），可使用回转式或垂直式振动测试机。？ (2)振动测试机需要CPM或Hz指示表。？ (3)马表或自动定时器。？ (4)一把有适当长度之(1/16")，厚近(2")宽之铁尺。？ 2.测试程序？ (1)将货物以正常运输位置，置于振动测试台上，为防止跳离台面及维持方向，四周可用绳索围住振动测试台。？

SAE-C2003P050 汽车振动分析的试验研究

中国汽车工程学会2003学术年会 SAE-C2003P050 231 汽车振动分析的试验研究 朱用国 东风汽车工程研究院 [摘要]　本文通过对某三吨车的整车振动分析，说明了如何利用汽车各结构总成的固有频率及振动传递环节的频率分析来解决汽车实际出现的问题。　 关键词：频率振动分析功率谱传递环节 １　前言 汽车在行驶过程中会出现各种各样的问题，有可靠性的问题，也有乘坐舒适性的问题等，这些问题大都和振动有关，如何通过振动分析测试来解决这些问题就变得很关键。而汽车的振动问题表现在各结构的振动传递，其振动传递特性可以通过频率分析来说明，本文通过对某3吨车的振动分析测试来说明如何利用频率分析来解决此类问题。 ２　试验过程 某3吨车整车振动较大，乘员的乘坐舒适性较差；在该车的可靠性试验中，其前保险杠在支撑点（保险杆与车架相连处）附近开裂较频繁。因此对该车进行平顺性试验、悬架固有频率测试、汽车车架模态分析、汽车动力传动系模态试验、发动机振动测试、前保险杠模态试验，以对其从频率成分上进行振动分析。 ３　试验分析 ３．１　平顺性分析 ３．１．１ 试验结果　 通过汽车平顺性试验，验证出此车平顺性较差。 ３．１．２ 分析　 由悬架固有频率试验得出该车的前悬挂偏频为2.7Hz，后悬挂偏频为2.82Hz，过高的偏频值说明汽车的前后悬挂系统的刚度较大，汽车悬挂上质量振动过大，致使汽车的平顺性降低。 由于此车的悬挂系统基本上采用的是五吨车的悬挂系统，而汽车的额定载荷却只有3吨，这造成该车的悬挂刚度相对过大。这是该车悬挂偏频较大的原因。 由动力传动系统弯曲模态试验结果可知，该车动力传动系的第一阶弯曲模态频率为44.07Hz，其值偏低，即该车动力传动系的弯曲刚度较低；由于该车发动机的额定转速为2800r/min，其对应的频率为46.7Hz，大于动力传动系的第一阶弯曲模态频率，这使得在发动机工作转速范围内（较高转速上）将出现共振。从发动机振动试验结果得出，该车发动机在2500r/min左右的转速时有共振出现，尽管发动机本身的振动不大，但由于其悬置的隔振性能较差，致使车架的振动较大，从而降低汽车的平顺性。 由上面的分析可得出，影响此车平顺性的因素主要为：　 1）汽车前后悬挂系统的刚度较大。 2）动力传动系的弯曲刚度偏低，发动机高转速时，动力传动系易产生弯曲共振，又由于发动机悬置隔振性能差，从而导致汽车振动较大。