第六章 汽车的平顺性

2?36.1设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，Ga(f)?0.1m?s。求在0.5~80Hz频率范

围内加权加速度均方根值aw和加权振级Law，并由表6-2查出相应人的主观感受。

解

80aw?[?w(f)G(f)df]0.50.52f22?0.1?(?0.5df??df?160.522412.5?412.52df??df)0.5?1.434(m?s?2)2f12.580 Law?20lg(1.434)?123(dB)，查?610表得，人的主观感受为很不舒服。

?16.2设车速u=20m/s，路面不平度系数Gq(n0)?2.56?10?8m3，参考空间频率n0?0.1m。画出路面垂直位移，

(f)的谱图。画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。 速度和加速度Gq(f),Gq?(f),Gq??解：由公式

Gq(f)?1?Gq(n0)n02u?2.56?10?8?20?0.01/f2?5.14?10?9/f2(m2s)2f 得到谱图如下：

Gq(f)?(2?)2Gq(n0)n02u?4??2?0.5120?10?8?2.02?10?7(m2/s)&Gq(f)?(2?)4f2Gq(n0)n02u?16??4?0.5120?10?8?f2?7.98?10?6f2(m2/s3)&&

6.3设车身-车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率f0?2Hz。它行驶在波长??5m的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速ua(km/h)。该汽车车轮部分的固有频率ft?10Hz，在砂石路上常用车速为30km/h。问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长??？

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解：引起车身部分共振时的车速：

uz?f0??2?5?10(m/s)?36(km/h)

车轮对路面作用的动载所形成的搓路板的波长为：

??ua30f??10310?0.833(m)

t3600?6.4设车身单质量系统的幅频z/q用双对数坐标表

路上输入谱与题6.2相同。求车身加速度的谱密度G?z?(f)，0.1~10Hz频率范围车身加速度的均方根值??z?。 解：

2G22z&z&(?)?H(j?)&z&~q&Gq&(?)??qGq&(?)22?G)2zz&(f)?(2?fq?20.2129?10?8?7.98?10?6z&qf2而zq?1,(f?0.1~1);z1

q?f,(f?1~10)?f?0.1~1时，G2&z&(f)?7.98?10?6f;f?1~10时，G&(f)?7.98?10?6z&得到车身加速度密度谱图如下：

6.5车身-车轮双质量系统参数：f0?1.5Hz,??0.25,??9,??10。

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示时如习题图6所示。画出其谱图，并计算

“人体-座椅”系统参数：fs?3Hz,?s?0.25。车速u?20m/s，路面不平度系数Gq?n0??2.56?10?8m3，参考空间频率n0=0.1m-1。

计算时频率步长?f?0.2Hz，计算频率点数N?180。

1) 计算并画出幅频特性z1/q、z2/z1、q/z2和均方根值谱G??f?、G??f?、Ga?f?谱图。进??zz12、??、??、?a、aw、Law值 一步计算?q????zz122) 改变“人体-座椅”系统参数：fs?1.5~6Hz,?s?0.125~0.5。分析aw、Law值随fs、?s的变化。 3) 分别改变车身-车轮双质量系统参数：f0?0.25~3Hz,??0.125~0.5，??4.5~18,??5~20。绘

、?fd、?Fd/G三个响应量均方根值随以上四个系统参数变化的曲线。 制???z2

解：幅频特性z1/q、

z2/z1q/z2、和

均方根值谱

?f?、G??z1?f?、G??z2Ga?f?的

谱图如下所示

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