第六章汽車平順性解析

2023/3/141/135第六章汽車的平順性第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特性第三節(jié)單質量系統(tǒng)的振動第四節(jié)車身與車輪雙質量系統(tǒng)的振動第五節(jié)雙軸汽車的振動第六節(jié)人體——座椅系統(tǒng)的振動2023/3/142/135第一講第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特性2023/3/143/135汽車使用性能的主要指標——乘坐舒適性

1）振動頻率

2）振動加速度

3）振幅第六章汽車的平順性2023/3/144概述

汽車在運行過程中，路面不平等原因引起汽車振動，它影響舒適性和身體健康。保持振動環(huán)境的舒適性，以保持駕駛員在復雜行駛和操縱條件下，具有良好的心理狀態(tài)和準確靈敏的反應。汽車的平順性影響“人－汽車”系統(tǒng)的操縱穩(wěn)定性以及行駛安全性。第六章汽車的平順性2023/3/145/135第六章汽車的平順性路面汽車人2023/3/146/135平順性：保持汽車行駛過程中乘員所處的振動環(huán)境具有一定舒適度的性能，并保持貨物的完好無損。評價方法：根據(jù)乘員舒適程度評價汽車振動系統(tǒng)及其評價指標分別代表什么？第六章汽車的平順性2023/3/147/135輸入－振動系統(tǒng)－輸出－評價指標輸入：路面不平度、車速。振動系統(tǒng)：彈性元件、阻尼元件、質量。輸出：懸掛質量或人體加速度、車輪動載荷。評價指標：人體對振動的響應、輪胎的接地性。第六章汽車的平順性2023/3/148/135人體的基本運動習慣：人體習慣的步行時，身體上下運動的頻率為60-80次/min，即1-1.4Hz，振動的加速度極限值為0.2-0.3g。貨物運動：

車身振動加速度不能大于1g。為什么？第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/149/135

身體的各個部分又有各自的固有頻率。例如，頭顱骨的固有頻率大致為300-400Hz，而腹部內臟的固有頻率約為4-8Hz，脊椎系統(tǒng)大致為8-12.5Hz等。車輛的隨機振動，對人體系統(tǒng)來說就是一種激勵。這種隨機激勵的頻率往往不是一個或幾個而是分布在某一頻率范圍內，形成一個頻帶。于是，它總可以使人體的某一部分發(fā)生共振，人就會感到不適。比方說，當車輛隨機振動頻帶在4-8Hz附近時，腹腔將要發(fā)生共振，人就難受得會嘔吐；當車輛隨機振動的頻率提高到300-400Hz時，腦腔要發(fā)生共振，人就會感到頭昏難受。第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1410/135第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1411/135平順性主要靠主觀感覺判斷。國際標準ISO2631《人體承受全身振動的評價指南》，以短時間簡諧振動的實驗結果為基礎。我國國家標準《汽車平順性隨機輸入行駛試驗方法》以及《客車平順性評價指標及極限》。ISO2631用加速度均方根值給出了1～80Hz振動頻率范圍內人體對振動反應的三個不同界限。rms－加速度均方根值2023/3/1412/135暴露界限：當人體承受的振動強度在此界限內，將保持人的健康或安全。它作為人體可承受振動量的上限。疲勞－工效降低界限TFD：當人承受的振動強度在此界限內時，能準確靈敏地反應，正常地進行駕駛。它與保持工作效率有關。舒適－降低界限TCD：在此界限之內，人體對所暴露的振動環(huán)境主觀感覺良好，能順利地完成吃、讀、寫等動作。它與保持舒適有關。ISO2631人體對振動反應的“疲勞-工效降低界限”（垂直方向）分別代表什么？2023/3/1414/135第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價平順性的評價標準評價標準

ISO2631-1:1997(E)《人體承受全身振動評價——第一部分：一般要求》GB/T4970-1996《汽車平順性隨機輸入行駛試驗方法》所考慮的振動ISO2631-1規(guī)定，舒適性評價時，考慮座椅支承處的3個線振動和3個角振動，靠背和腳支承處各3個線振動，共12個軸向振動。健康影響評價時，僅考慮座椅支承處的3個線振動xs、ys、zs。2023/3/1415/135人體坐姿受振模型第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價座椅支撐面處3+3腳支撐面處3座椅靠背處32023/3/1416/1351、軸加權系數(shù)對不同方向振動，人體敏感度不一樣。該標準用軸加權系數(shù)描述這種敏感度。2、頻率加權系數(shù)對不同頻率的振動，人體敏感度也不一樣。例如，人體內臟在椅面z向振動4-8Hz發(fā)生共振，8-12.5Hz對脊椎影響大。椅面水平振動敏感范圍在0.5-2Hz。標準用頻率加權函數(shù)w描述這種敏感度。第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1417/135椅面x,y向和靠背y向：椅面z向：靠背x向：頻率加權系數(shù)第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1418/135頻率加權濾波網(wǎng)絡aw(t)a(t)3、均方根值

a(t)是測試的加速度時間信號。4、加權均方根值

aw(t)是通過頻率加權函數(shù)濾波網(wǎng)絡后得到的加速度時間信號。第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1419/135第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1420/1351、

按加速度加權均方根值評價。樣本時間T一般取120s。2、同時考慮3個方向3軸向xs、ys、zs振動的總加權加速度均方根值為：平順性評價方法第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價2023/3/1421/135第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價三個方向總加權加速度均方根值總加權振級Lawa0—參考加速度均方根值。2023/3/1422/135第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)引進快速傅里葉變換，采用相應的軟件，快速、精確的進行自譜、互譜、傳遞函數(shù)、相干函數(shù)和概率統(tǒng)計等各種數(shù)據(jù)處理。記錄的模擬信號

模擬-數(shù)字轉換i=1,2,···,N/2快速傅里葉變換K=1,2,···,N/2計算自功率譜

頻率加權均方根值計算第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價按照ISO-2631標準進行頻率加權的“人體振動測量儀”在平順性評價試驗中得到采用。這種儀器通常用模擬/數(shù)字混合法計算加權加速度均方根值。記錄的模擬信號模擬-數(shù)字轉換i=1,2,···,N/2模擬

頻率加權濾波均方根值計算2023/3/1424/135平順性指標和人的感覺間的關系第一節(jié)人體對振動的反應和平順性的評價Law和aw與人的主觀感覺之間的關系加權加速度均方根值aw加權振級Law人的主觀感覺<0.315110沒有不舒適0.315～0.63110～116有一些不舒適0.5～1.0114～120相當不舒適0.8～1.6118～124不舒適1.25～2.5112～128很不舒適>2.0126極不舒適2023/3/1425/135路面縱向斷面曲線第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征

路面不平度的功率譜通常把相對基準平面的高度q，沿著道路走向長度I的變化q(I)

稱為道路縱(斷面)曲線或不平度函數(shù)。

根據(jù)測量的路面不平度隨機數(shù)據(jù)，在計算機上處理得到路面不平度功率譜

或方差

。如何理解？第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1428/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征一、路面不平度的功率譜密度式中

n—空間頻率，m-1

n0—0.1m-1

Gq(n0)—路面不平度系數(shù)(m2/m-1)

w—頻率指數(shù)，一般取為20.011-2.832023/3/1429/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1430/135縱坐標和橫坐標均采用對數(shù)單位第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1431/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1432/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征位移功率譜速度功率譜加速度功率譜2023/3/1433/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征大小在整個頻率范圍內不變，即:為一常數(shù)，稱為白噪聲。2023/3/1434/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征二、路面空間頻率譜密度化為時間譜密度1、空間頻率與時間頻率的關系

f=u*n

這里n是空間頻率(每米波長數(shù))。u是車速(m/s)，f是時間頻率(Hz,每秒波長數(shù))。時間頻率范圍？2023/3/1435/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2、路面時間譜密度與空間頻率譜密度的關系空間頻率和時間頻率譜密度的關系時間頻率譜密度Gq(f)空間頻率譜密度Gq(n)nfu=1/2u=1u=2112Gq(f)Δn速度u不同時，空間頻率與時間頻率的關系2023/3/1437/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征上式可化為還可得到2023/3/1438/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征位移功率譜密度速度功率譜密度加速度功率譜密度覆蓋了在常用車速下車身質量的振動頻率范圍1-2Hz以及車輪質量振動的頻率范圍10-15Hz2023/3/1439/135左、右輪相關前、后輪相關路面的沖擊大小還與汽車行駛速度直接相關。第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1440/135time(sec)路面對前輪的激勵（v=36km/h）q(m)第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1441/135time(sec)路面對后輪的激勵（v=72km/h）q(m)第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1442/135第二節(jié)路面不平度的統(tǒng)計特征2023/3/1443/1352023/3/1444/135第二講第三節(jié)單質量系統(tǒng)的振動第四節(jié)車身與車輪雙質量系統(tǒng)的振動2023/3/1445/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動一、汽車振動系統(tǒng)的簡化自由度的判定？2023/3/1446/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動1）質量不變；2）質心位置不變；3）轉動慣量不變（繞質心）將車身的質量進行簡化（懸掛質量）2023/3/1447/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動懸掛質量分配系數(shù)能否再進行簡化？2023/3/1448/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動二、汽車單自由度振動模型前、后質量分別進行單獨的振動2023/3/1449/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動汽車單自由度振動方程忽略車輪部分的振動2023/3/1450/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動汽車單自由度振動方程1、建立坐標系2、假設質量沿坐標正方向移動一個距離3、利用牛頓運動定律建立運動方程2023/3/1451/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動汽車單自由度振動方程2023/3/1452/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動汽車單自由度振動方程2023/3/1453/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動1）為何會收斂？2）意義？2023/3/1454/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動三、汽車單自由度系統(tǒng)頻率響應特性1）描述2）意義2023/3/1455/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動？2023/3/1456/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動汽車單質量系統(tǒng)幅頻特性ζ分別為0，0.25，0.51）為何會收斂？2）意義？2023/3/1457/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動四、汽車單自由度系統(tǒng)對路面隨機輸入的響應1、振動響應參數(shù)與舒適性直接相關與懸架壽命相關與安全性直接相關如何得到這些參數(shù)？2023/3/1458/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動輸入功率譜與響應功率譜之間的關系利用響應功率譜得到響應位移的大?。ň街担?023/3/1459/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動2、車身加速度功率譜的計算和分析如何得到？2023/3/1460/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動車身加速度與輸入速度之間的頻率響應函數(shù)2023/3/1461/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動為何選用這個關系？2023/3/1462/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動ζ分別為0.25，0.5激振頻率f(Hz)車身固有頻率f0分別為1Hz和2Hz。隨著車身固有頻率f0的增大，車身加速度的響應值也增大，舒適性降低。如何理解？2023/3/1463/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動3、車輪與路面相對載荷與速度的幅頻特性分析相對動載荷與車身加速度的關系相對動載荷與速度的頻率特性則與車身加速度與速度的頻率特性近似2023/3/1464/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動ζ分別為0.25，0.5激振頻率f(Hz)車身固有頻率f0分別為1Hz和2Hz。隨著車身固有頻率f0的增大，動載荷也增大，安全性降低。如何理解？2023/3/1465/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動4、懸架動撓度與速度的幅頻特性分析2023/3/1466/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動ζ分別為0，0.25，0.52023/3/1467/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動ζ分別為0.25，0.5激振頻率f(Hz)車身固有頻率f0分別為1Hz和2Hz。隨著車身固有頻率f0的增大，動撓度的響應值降低，舒適性提高。如何理解？2023/3/1468/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動總結

在與平順性直接相關的三個參數(shù)：1）加速度；2）動撓度；3）動載荷與車身的固有頻率以及阻尼的分析中可以看到：1）降低車身固有頻率將使得響應的加速度減小，舒適性提高；2）降低車身固有頻率將使得響應的動載荷減小，安全性提高；3）降低車身固有頻率將使得響應的動撓度增大，影響懸架的使用。2023/3/1469/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動車型f0/Hzfs/cm[fd]/cmζ轎車1.2-1.115-307-90.2-0.4大客車1.8-1.27-155-8貨車2-1.56-116-9越野車2-1.36-137-13各自的特點？2023/3/1470/135雙質量汽車平順性模型第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2qc增加非簧載質量的運動2023/3/1471/135系統(tǒng)的運動微分方程第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動強迫振動m1z1ktkm2z2qc2023/3/1472/135系統(tǒng)自由振動狀態(tài)第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動如果僅有某一質量振動，另一質量不動，則可將方程簡化為兩個單自由度系統(tǒng)的振動。m1z1ktkm2z2qc2023/3/1473/135系統(tǒng)自由振動狀態(tài)（獨立振動）第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動2023/3/1474/135系統(tǒng)自由振動狀態(tài)第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動利用振動知識可以得到系統(tǒng)的兩個固有頻率m1z1ktkm2z2qc2023/3/1475/135系統(tǒng)自由振動的主振型第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2c按照某個固有頻率自由振動時的振幅比值。如何理解？2023/3/1476/135系統(tǒng)自由振動的主振型（1）第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2c2023/3/1477/135系統(tǒng)自由振動的主振型（1）第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2c16.77m1m2車身與車輪組成的兩個自由度系統(tǒng)的主振型。在一階主振型時，車身質量的振幅約為車輪質量振幅的6.77倍，即主要是車身質量在振動，故稱為車身型振動。它與汽車簡化為單質量系統(tǒng)的振動比較接近。2023/3/1478/135系統(tǒng)自由振動的主振型（2）第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2c2023/3/1479/135系統(tǒng)自由振動的主振型（2）第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2c10.0243m1m2節(jié)點車身與車輪組成的兩個自由度系統(tǒng)的主振型。在二階主振型時，車輪質量的振幅約為車身質量振幅的40倍，即主要是車輪質量在振動，故稱為車輪型振動。它可以看做車身不動。第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動2023/3/1481/135系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2qc2023/3/1482/135系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動與下面的參數(shù)有關：1）車身的固有頻率f0；2）車身阻尼比ζ；3）車身與車輪的質量比μ；4）懸架與輪胎的剛度比γ。2023/3/1483/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動1、車身固有頻率f0的影響f0=0.5,1,2Hz激勵頻率f/Hz1）車輪固有頻率ft=10f0；2）車身阻尼比ζ為0.25。2023/3/1484/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動f0=0.5,1,2Hz激勵頻率f/Hz1）車輪固有頻率ft=10f0；2）車身阻尼比ζ=0.25。2023/3/1485/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動f0=0.5,1,2Hz激勵頻率f/Hz1）車輪固有頻率ft=10f0；2）車身阻尼比ζ為0.25。2023/3/1486/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動2、車身部分阻尼比ζ的影響ζ=0.125,0.25,0.5激勵頻率f/Hz1）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身與車輪質量比μ=10；4）懸架與輪胎的剛度比γ=9。2023/3/1487/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzζ=0.125,0.25,0.51）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身與車輪質量比μ=10；4）懸架與輪胎的剛度比γ=9。2023/3/1488/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzζ=0.125,0.25,0.51）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身與車輪質量比μ=10；4）懸架與輪胎的剛度比γ=9。2023/3/1489/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動3、車身與車輪質量比μ的影響μ=5,10,20激勵頻率f/Hz1）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身阻尼比ζ=0.25；4）懸架與輪胎的剛度比γ=9。2023/3/1490/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzμ=5,10,201）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身阻尼比ζ=0.25；4）懸架與輪胎的剛度比γ=9。2023/3/1491/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzμ=5,10,201）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身阻尼比ζ=0.25；4）懸架與輪胎的剛度比γ=9。2023/3/1492/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動4、懸架與輪胎的剛度比γ的影響γ=4.5,9,18激勵頻率f/Hz1）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身阻尼比ζ=0.25；4）車身與車輪的質量比μ=10。2023/3/1493/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzγ=4.5,9,181）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身阻尼比ζ=0.25；4）車身與車輪的質量比μ=10。2023/3/1494/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzγ=4.5,9,181）車身固有頻率f0=1；2）車輪固有頻率ft=10f0;3）車身阻尼比ζ=0.25；4）車身與車輪的質量比μ=10。2023/3/1495/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動總結2023/3/1496/135第三講第五節(jié)雙軸汽車的振動第六節(jié)人體——座椅系統(tǒng)的振動2023/3/1497/135第五節(jié)雙軸汽車的振動2023/3/1498/135第六節(jié)人體——座椅系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2qcmsp

在車身-車輪雙質量系統(tǒng)上增加了座椅部分，形成了一個三自由度系統(tǒng)。

系統(tǒng)的特性也可以通過頻率響應函數(shù)的形式進行分析。2023/3/1499/135第六節(jié)人體——座椅系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2qcmsp系統(tǒng)的頻率響應函數(shù)kscs2023/3/14100/135第六節(jié)人體——座椅系統(tǒng)的振動m1z1ktkm2z2qcmspkscsz2mspkscsm1z1ktkm2z2qc2023/3/14101/135第三節(jié)汽車振動系統(tǒng)的簡化、單質量系統(tǒng)振動車身加速度與輸入速度之間的頻率響應函數(shù)2023/3/14102/135第六節(jié)人體——座椅系統(tǒng)的振動f0=1Hzft=10Hzfs=3Hz2023/3/14103/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzf0=1Hzft=10Hzfs=3Hz2023/3/14104/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzf0=1Hzft=10Hzfs=3Hz2023/3/14105/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動激勵頻率f/Hzf0=1Hzft=10Hzfs=3Hz2023/3/14106/135第四節(jié)車身——車輪雙質量系統(tǒng)的振動“人體—座椅”系統(tǒng)的參數(shù)選擇人體垂直方向最敏感的頻率范圍是4～12Hz。座椅的減振頻率是“人體—座椅”系統(tǒng)的固有頻率不能取得太小，否則與車身部分固有頻率f0

重合，傳至人體的振動加速度會出現(xiàn)峰值，這對平順性不利。希望“人體—座椅”系統(tǒng)的阻尼比達到0.2以上。2023/3/14107/135影響汽車行駛平順性的結構因素①懸架結構②輪胎③懸掛質量④非懸掛質量2023/3/14108/135①懸架結構

懸掛結構主要指彈性元件、導向裝置與減振裝置，其中彈性元件與懸架系統(tǒng)中阻尼影響較大。1）彈性元件車身振動頻率的大小由哪些因素決定？車身振動主要是以自振頻率進行振動。2023/3/14109/135

當汽車的其它結構參數(shù)不變時，要使懸架系統(tǒng)有低的固有頻率，懸架就必須具備很大的靜撓度。它是指汽車滿載時，剛度不變的懸架在靜載荷下的變形量。對變剛度懸架，靜撓度是由汽車滿載時，懸架上的靜載荷和與相應的瞬時剛度來確定。2023/3/14110/135

汽車前、后懸架靜撓度的匹配對行駛平順性也有很大影響，若前、后懸架的靜撓度以及振動頻率都比較接近，共振的機會減少。為了減少車身縱向角振動，通常后懸架的靜撓度設計得比前懸架小些，即后懸架硬一些。但對于一些短軸距的汽車，往往使后懸架軟一些。汽車的靜撓度會由于載荷的不同而發(fā)生變化。2023/3/14111/135例如：某貨車在滿載時，后懸架的載荷約為空車的4倍多，假定懸架剛度不變，若滿載時的靜撓度等于100mm時，則空車時的靜撓度將不到25mm。不難算出，滿載時的振動頻率為1.6Hz，而空車時的頻率則為3.2Hz。顯然，空車時的振動頻率過高，平順性很差。如果采用變剛度懸架，使空車時的剛度比滿載時的低，就會降低空車的振動頻率而改善汽車行駛的平順性。2023/3/14112/135

為使載荷增減時，靜撓度保持不變，較為理想的是在懸架系統(tǒng)中設置自動調節(jié)車身高度的裝置或者改變汽車懸架的剛度。

2023/3/14113/1352）懸架阻尼減振器工作過程阻尼的作用？2023/3/14114/1352）懸架阻尼問題：貨車采用鋼板彈簧，能否有減振的作用？阻尼的作用？2023/3/14115/135阻尼的大小是否可以調節(jié)？2023/3/14116/135②輪胎

輪胎的變形來減少路面的沖擊，使得傳遞到車身上的振動能量減少。因此最重要的為輪胎的徑向剛度。剛度增大，滾動阻力小，燃料經(jīng)濟性好。剛度減少，滾動阻力大，平順性好。與氣壓以及汽車其它性能的關系？2023/3/14117/135③懸掛質量車身振動主要是以自振頻率進行振動。減少懸掛質量會使車身的低頻振動加速度增加，降低平順性。2023/3/14118/135

座位的布置對行駛平順性也有很大影響。實際感受和試驗表明：座位接近車身的中部，其振動最小。座位位置常由它與汽車質心間的距離來確定，用座位到汽車質心距離與汽車質心到前(后)軸的距離之比評價座位的舒適性。該比值越小，車身振動對乘客的影響越小。2023/3/14120/135

對載貨汽車和公共汽車，座位在高度上的布置也是重要的。為了減小水平縱向振動的振幅，座位在高度方面與汽車質量中心間的距離應該不大。

彈簧座椅剛度的選擇要適當，防止因乘客在座位上的振動頻率與車身的振動頻率重合而發(fā)生共振。對于具有較硬懸架的汽車，可采用較軟的坐墊。對于具有較軟懸架的汽車，可采用較硬的坐墊。2023/3/14121/135④非懸掛質量

非懸掛質量降低，將減少懸架所吸收的能量，使得其工作條件得到改善。

非懸掛質量降低，將減少車身的振動頻率，因此將共振的頻率移到更高的頻率上，事實上提高了舒適性。2023/3/14122/135半主動懸架主動懸架主動與半主動懸架被動懸架：彈簧剛度K

和減振器阻尼系數(shù)

C

在設計時一旦選定后，使用過程中參數(shù)不改變的懸架。被動懸架的缺點是：當載荷、車速、路況等行駛狀態(tài)變化時，懸架不能滿足各種行駛狀態(tài)下對懸架性能的較高要求。可控懸架：將傳感器測量的系統(tǒng)運動狀態(tài)信號輸入電控單元，電控單元經(jīng)過分析、判斷后給力發(fā)生器發(fā)出指令，產(chǎn)生主動控制力，滿足不同工況對懸架系統(tǒng)特性參數(shù)變化的要求。特點是比被動自適應懸架的切換速度快，通常在10ms以內，可在車輛每個振動周期內頻繁切換。有“空鉤”和“地鉤”兩種控制方式。可控懸架的分類可根據(jù)車速、制動、轉向等行駛狀態(tài)，有級地切換剛度及阻尼的大小，以滿足“舒適—平順型”、“運動—行駛安全性”以及保證車身姿態(tài)的要求。力的方向由懸架相對位移和相對速度的符號決定。（1）被動自適應懸架（2）半主動懸架

“空鉤”控制時，根據(jù)懸架的相對速度和車身的絕對加速度的符號來切換阻尼設置。“空鉤”控制半主動懸架又分為兩種1）開關式“空鉤”控制可切換阻尼懸架當“on”狀態(tài)阻尼力當“off”狀態(tài)阻尼力Con—on狀態(tài)可切換阻尼減振器的阻尼系數(shù)。2）連續(xù)可調阻尼半主動懸架當阻尼力當阻尼力

—空鉤控制減振器阻尼系數(shù)。

—連續(xù)可調阻尼器的等效阻尼系數(shù)。“空鉤”控制半主動懸架又分為兩種主動懸架特點：車身和車輪之間的力和車身與車輪之間的相對運動獨立。半主動懸架：作動器與一個彈簧串聯(lián)（如油氣彈簧），再與一個減振器并聯(lián)。系統(tǒng)在5～6Hz以下可實現(xiàn)有限帶寬主動控制，高于此頻率則控制閥不再響應，恢復為被動懸架。全主動懸架：作動器帶寬一般至少覆蓋0～15Hz，能有效跟蹤力控制信號。為了減少能量消耗，一般作動器與一個承受車身靜載的彈簧并聯(lián)。2023/3/14130/135可調空氣懸架車高控制2023/3/14131/1352023/3/14132/135安全性配置與舒適性配置哪個更影響選車?

幾年前，國內剛剛接觸到汽車的一些消費者對不能一目了然、裝備在汽車內部的安全性配置知之不多，能夠把安全配置作為決定性因素的消費者更是寥若晨星。更多的購車者只是緊盯著能夠一眼看得到的舒適性配置。但隨著消費觀念的逐漸成熟，如今越來越多消費者開始重視車輛的安全配置，對舒適性配置也看得更加重要。2023/3/14133/1352023/3/14134/135什么樣的汽車舒適？1、獨立懸架汽車比非獨立懸架汽車的舒適性要好。

2、懸架偏軟的汽車較舒適。

3、軸距較長的汽車較舒適。2023/3/14135/135汽車乘坐舒適性差的原因分析1車輪靜平衡不好2車輪動平衡不好3懸架系統(tǒng)關節(jié)磨損4輪胎帶束層不直5主銷后傾角過小6減振器失效7彈性元件損壞8輪胎氣壓過高9子午胎交叉換位10橫向穩(wěn)定桿彎曲12橫向推力桿襯套損壞附錄資料：不需要的可以自行刪除CASS工藝1CASS工藝簡介2CASS工藝的基本原理3CASS工藝的基本特點4CASS工藝主要設計參數(shù)1CASS工藝簡介CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工藝是近年來國際公認的處理生活污水及工業(yè)廢水的先進工藝。其基本結構是：至少由兩個區(qū)域組成，即生物選擇區(qū)和主反應區(qū)，但也可在主反應區(qū)前設置一兼氧區(qū)，其主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)；同時可實現(xiàn)總體上連續(xù)進水，間斷排水。

2CASS工藝的基本原理

CASS是一種具有脫氮除磷功能的循環(huán)間隙廢水生物處理技術。每個CASS反應器由生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應區(qū)三個區(qū)域組成。

CASS反應器CASS反應器1.生物選擇區(qū)2.兼氧區(qū)3.主反應區(qū)2CASS工藝的基本原理CASS工藝集反應、沉淀、排水功能于一體，污染物的降解在時間上是一個推流過程，而微生物則處于好氧、缺氧、厭氧周期性變化之中，從而達到對污染物去除作用，同時還具有較好的脫氮、除磷功能。生物選擇區(qū)作用在生物選擇區(qū)內，通過主反應區(qū)污泥的回流并與進水混合，不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速對溶解性底物的去除并對難降解有機物起到良好的水解作用，同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放。生物選擇區(qū)還可有效地抑制絲狀菌的大量繁殖，克服污泥膨脹，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在生物選擇區(qū)中，污泥回流液中存在的少量硝酸鹽氮（約為2mg/L）可得到反硝化，反硝化量可達整個系統(tǒng)反硝化量的20%左右。選擇器可定容運行，亦可變容運行，多池系統(tǒng)中的進水配水池也可用作選擇器。兼性區(qū)作用兼氧區(qū)不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區(qū)對進水水質水量變化的緩沖作用，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化氮的反硝化作用。主反應區(qū)作用主反應區(qū)則是最終去除有機底物的主要場所。運行過程中，通常將主反應區(qū)的曝氣強度以及曝氣池中溶解氧強度加以控制，以使反應區(qū)內主體溶液中處于好氧狀態(tài)，保證污泥絮體的外部有一個好氧環(huán)境進行硝化；活性污泥結構內部則基本處于缺氧狀態(tài)，溶解氧向污泥絮體內的傳遞受到限制，而較高的硝酸鹽濃度（梯度）則能較好地滲透到絮體內部，有效地進行反硝化，從而使主反應區(qū)中同時發(fā)生有機污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。CASS工藝的循環(huán)運行過程

CASS以一定的時間序列運行，其運行過程包括進水－曝氣、進水－沉淀、停止進水－排水和進水－閑置等4個階段并組成其運行的一個周期。CASS工藝的循環(huán)運行過程不同的運行階段的運行方式可根據(jù)需要進行調整,如無反應進水（即進水時既不曝氣也不攪拌）、無曝氣進水混合、進水曝氣及不進水曝氣等。一個運行周期結束后，重復上一周期的運行并由此循環(huán)不止。CASS工藝的循環(huán)運行過程

循環(huán)過程中，反應器內的水位隨進水而由初始的設計最低水位逐漸上升至最高設計水位，因而運行過程中其有效容積是逐漸增加的（即變容積運行）。曝氣和攪拌階段結束后，在靜止條件下使活性污泥絮凝并進行泥水分離，沉淀結束后通過移動堰表面潷水裝置排出上清水層并使反應器中的水位恢復至設計最低水位，然后，重復上一周期的運行。CASS工藝的循環(huán)運行過程

為保證系統(tǒng)在最佳條件下運行，必須定時排泥。CASS反應器中經(jīng)沉淀后的污泥濃度可達10000mg/L以上，剩余污泥量要比傳統(tǒng)的活性污泥處理工藝少得多。CASS工藝的循環(huán)操作過程（1）曝氣階段：由曝氣裝置向反應池內充氧，此時有機污染物被微生物氧化分解，同時污水中的NH3-N通過微生物的硝化作用轉化為NO3--N。CASS工藝的循環(huán)操作過程（2）沉淀階段:

此時停止曝氣，微生物利用水中剩余的DO進行氧化分解。反應池逐漸由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化，開始進行反硝化反應?；钚晕勰嘀饾u沉到池底，上層水變清。CASS工藝的循環(huán)操作過程（3）潷水階段:

沉淀結束后，置于反應池末端的潷水器開始工作，自上而下逐漸排出上清液。此時反應池逐漸過渡到厭氧狀態(tài)繼續(xù)反硝化。CASS工藝的循環(huán)操作過程（4）閑置階段:

閑置階段