1.实验仪器的安装和调试
1.1软件的打开和设置
打开汽车平顺性测试分析系统→点击硬件设置→点击动态信号采集卡，勾选3个传感器采集卡→点击GPS，选择GPS型号：Inetst-Ubox(4HZ)，串口号：COM10→点击随机输入（通用）→点击通道设置（在选中列中将CH1，2，3，5，6，7，9，10，11至ON，信号分配，信号位置设置好，传感器灵敏度参照说明书，曲线颜色选择，启用ICP，其他默认）→选择试验车型、速度、采样率→确认采集的总时间(≥3min)、窗函数汉宁窗（Hanning）→点击“开始采集”→至“存储开关”于开状态→实验过程中可以暂停采集（出现突发情况）→采集时间到总时间时实验会自动停止→窗函数的选择和分析
1.2传感器的安装和线路的连接
1.3软件和仪器的调试
2.测试点的安装
2.1加速度传感器的安装位置
M类车辆：驾驶员及同侧最后排座椅椅垫上方、座椅靠背、脚步地板上；
N类车辆：驾驶员及座椅椅垫上方、座椅靠背、脚步地板、车厢地板中心以及与驾驶员同侧距车厢地板、车厢后板各300mm处的车厢地板上。
脚部地板上的传感器布置在驾驶员（或乘员）两脚之间，安装在座椅座垫上方、座椅靠背上的传感器应与人体密切接触。
3.道路试验的行驶过程
3.1试验条件
道路：平直、纵坡≤1%，路面干燥，不平度均匀无突变，两端有30-50m的稳速段，沥青路面或者水泥路面。风速：风速≤5m/s
汽车技术状况：各总成、部件、附件装备齐全，轮胎气压为规定值，汽车的载荷为额定最大装载质量，测试部位的载荷为身高170±0.05m、体重65±5kg真人，非测试部位（），测试部位人的坐姿全身放松、佩戴安全带、双手自然的放在大腿上驾驶员双手自然的置于转向盘，实验过程保持坐姿不变，乘员自然的靠在靠背上。
3.2试验车速
根据试验路面确定车速：良好路面实验车速:40km/h,50km/h,60km/h,70km/h…….最高设计车速；一般路面试验车速：M类车辆：40km/h,50km/h,60km/h,70km/h，N类车辆：30km/h,40km/h,50km/h,60km/h,70km/h
3.3试验方法
试验时汽车应在稳速段内稳住车速，然后以规定的车速驶过试验路段，每次实验不少于3min
3.4试验次数
随机输入行驶独立样本数q≥25，窗函数选用Hanning
4.实验仪器的安装和调试
1.4软件的打开和设置
打开汽车平顺性测试分析系统→点击硬件设置→点击动态信号采集卡，勾选3个传感器采集卡→点击GPS，选择GPS型号：Inetst-Ubox(4HZ)，串口号：COM10→点击脉动输入实验→点击通道设置（在选中列中将CH1，2，3，5，6，7，9，10，11至ON，信号分配，信号位置设置好，传感器灵敏度参照说明书，曲线颜色选择，启用ICP，其他默认）→选择试验车型、速度、采样率→点击“开始采集”→至“存储开关”于开状态→实验过程中可以暂停采集（出现突发情况）→采集时间到总时间时实验会自动停止
1.5传感器的安装和线路的连接
1.6软件和仪器的调试
5.测试点的安装
2.2加速度传感器的安装位置
M类车辆：驾驶员及同侧最后排座椅椅垫上方、座椅靠背、脚步地板上；
N类车辆：驾驶员及座椅椅垫上方、座椅靠背、脚步地板、车厢地板中心以及与驾驶员同侧距车厢地板、车厢后板各300mm处的车厢地板上。
脚部地板上的传感器布置在驾驶员（或乘员）两脚之间，安装在座椅座垫上方、座椅靠背上的传感器应与人体密切接触。
6.道路试验的行驶过程
3.5试验条件
道路：平直、纵坡≤1%，路面干燥，不平度均匀无突变，两端有30-50m的稳速段，沥青路面或者水泥路面，A级路面。风速：风速≤5m/s
汽车技术状况：各总成、部件、附件装备齐全，轮胎气压为规定值，汽车的载荷为额定最大装载质量，测试部位的载荷为身高170±0.05m、体重65±5kg真人，非测试部位（），测试部位人的坐姿全身放松、佩戴安全带、双手自然的放在大腿上驾驶员双手自然的置于转向盘，实验过程保持坐姿不变，乘员自然的靠在靠背上。
3.6实验仪器和装置
脉冲实验用凸块：采用长方形凸块（尺寸）
3.7试验车速
脉冲输入行驶：实验车速为10km/h,20km/h,30km/h 40km/h,50km/h,60km/h
3.8试验方法
将凸块放置在实验道路中间，并按汽车轮距调整好两个凸块间的距离。为保证汽车左右车轮同时驶过凸块，应将两个凸块放在与汽车行驶方向垂直的一条直线上。
试验时汽车以规定的车速均匀驶过凸块。在汽车通过凸块前50m应稳定车速。当前轮接近凸块时开始记录，待汽车汽车驶过凸块且冲击响应消失后停止记录。
每种车速的有效实验次数应不少于5次
汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法
1试验条件
1．1 试验在汽车满载时进行。根据要可补充空载时的试验。试验前称量汽车总质量及前、后轴的质量。
1．2 悬架弹性元件、减振器和缓冲块应符合技术条件规定。根据需要可补充拆下减振器和拆下缓冲块的试验。
1．3 轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。
2 测量仪器的频响与测点
2．1 测量仪器的频率范围应能满足0.3～100Hz 的要求。
2．2 振动传感器装在前、后轴和其上方车身或车架相应的位置上。
3 试验方法
3．1 试验时可用以下三种方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。
3．1．1 滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块（凸块断面如图1 所示，其高度根据汽车类型与悬挂结构可选取60、90、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于凸块上），在停车挂空档发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推下、滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。
注：用上述三种方法试验时，拉下位移量、支起高度或凸块高度的选择要保证悬架在压缩行程时不碰撞限位块，又要保证振动幅值足够大与实际使用情况比较接近。对于特殊的汽车类型与悬架结构可以选取60、90、120mm 以外的值。
3．2 用记录仪记录车身和车轴上自由衰减振动的时间历程，每次记录时间不少于3s，保证衰减振动曲线完整，共记录3～5 次。
3．3 试验时，非测试端悬架一般不用卡死以限制其振动。在汽车前、后端振动相互联系较强时，非试端悬架要卡死，并在报告中注明。
4 数据处理
4．1 时间历程法：由记录得到的车身及车轴上自由衰减振动曲线（见图2），与时标比较或在信号处理机上读出时间问隔的值都可以得到车身部分振动周期
报告格式示例
悬挂系统的固有频率与阻尼比测定试验报告
a. 试验车辆汽车型号，制造厂，编号汽车最大总质量kg。相应轴载质量前轴kg；后轴kg。空车质量kg。相应轴承质量前轴kg；后轴kg。悬架型式前端后端弹性
元件型式，主要尺寸参数前端后端减振器型式，主要尺寸参数前端后端缓冲块外型尺寸和满载、空载间隙前端后端轮胎型式和尺寸前轮后轮轮胎气压前轮bar；后轮bar。
轴距mm。轮距前轮mm；后轮mm。
b. 测试仪器传感器型号：放大器型号：记录仪型号：处理分析仪器型号：
c. 试验条件产生自由衰减振动的方法拉下量、支起高度或凸块高度mm 非测试端悬
架是否卡死是否拆下减振器，是否拆下缓冲块
d. 试验结果
力帆320平顺性道路试验大纲 1 引用标准 GB/T 13441 人体全身振动环境的测量规范 GB/T 12534 汽车道路试验方法通则 GB/T 7031 车辆振动输入路面不平度表示方法 GB/T 4970－1996 汽车平顺性随机输入行驶试验方法 2 试验内容 将加速度传感器分别安装在各测点位置上（见附录一），测量值为加速度。 3 试验步骤 3.1道路条件 试验道路为一段平直，纵坡不大于1％，路面干燥，平整度均匀无突变，长度不小于3km,两端有30～50m的沥青稳速路段。路面等级应符合GB/T7031-86 《车辆振动输入路面平度表示方法》规定的B级路面。 3.2风速 不大于5m/s。 3.3 汽车技术状况 1）汽车各总成、部件及附属装置均按规定要求装备齐全，并装在规定的位置上，调整状态为符合该车技术条件的规定。 2）轮胎的气压符合该车技术条件的规定，误差不超过 10kpa。 3.4汽车载荷 汽车的载荷均为额定最大装载质量，根据需要可增为半载或空载。 3.5 人-椅系统的载荷 测试部位的载荷为身高1.70±0.05m，体重为65±5kg的自然人。非测试部位应符合GB/T12534-1990《汽车道路试验方法通则》中表1的有关规定。3.6 人的乘坐姿势 测试部位的乘员为全身放松，两手自然地放在大腿上，其中驾驶员的双手自然地置于转向盘上，并保持试验过程中姿势不变，一般情况下，乘员应自然地靠在靠背上，否则应注明。 3.7 试验车速
至少有包括大于常用车速、小于常用车速以及常用车速在内的三种车速。试验时应用常用档位。 轿车车速为：40km/h 、50km/h 、60km/h 、70km/h 、80km/h 、90km/h 、100km/h ， 常用车速为70km/h 。 试验车速偏差控制为试验车速的±4％。 3.8 试验仪器 采用压电式三向加速度传感器（1个）、单向加速度传感器（2个），自带 三向传感器垫盘一个，传感器的垫盘（3个）、电荷放大器一台、小野或B&K 数据采集器一台、GPS 的测速仪一台。 3.9试验具体步骤 1）整理设备：整理3.8所述的仪器。试验前应首先标定加速度传感器并记录。安装在座椅上的加速度传感器应能测量三个方向的振动，分别可以测量垂直振动（即Z 轴方向的直线振动）、水平方向振动（即左右方向Y 轴向和前后方向X 轴向的直线振动）的加速度时间历程。 2）安装、调试设备：按照附录一的要求，将各加速度传感器分别安装在各测点位置上，传感器应与人体紧密接触，并且在人体和座椅间放一安装传感器的垫盘。连接各设备接口，并调整数据采集系统为正常工作状况。 3）数据采集：按照附录二的工况要求，试验时，汽车在稳速段内要稳住车速，然后以规定的车速匀速驶过试验路段。在进入试验路段时启动测试仪器以测量各测试部位的加速度时间历程，同时测量通过试验路段的时间以计算平均车速。驶出试验路段后关闭测试仪器。样本记录时间不短于3min 。 4 试验数据的分析、处理及评价 4.1试验数据的分析、处理 对记录的加速度时间历程进行数据处理时，首先必须确定采样时间间隔 t ?，t ?可按下面的采样定理公式确定。 ()1/2c t f ?= （1） 式中：t ?——采样时间间隔，s ；c f ——截断频率（最高分析频率），Hz 。 有效分析带宽f ?与平滑方式有关，当采用总体平滑时，有效分辨带宽f ?
汽车平顺性道路行驶试验报告 一、试验目的和任务 1、学习与该试验有关的数字信号采集和处理的知识。 2、对汽车相应部位振动信号进行采集，并对信号进行处理，作出对被试验车辆平顺性的评价。 3、根据主观感觉的舒适性来评价被检车辆的平顺性，同时，通过试验发现它们在平顺性方面存在的问题，探索产生问题的原因，为汽车平顺性设计提供改进措施。 二、试验内容和条件 1.试验内容 （1）随机输入行驶试验：测定汽车在随机不平路面上行驶时的振动对乘员及货物的影响，评价试验车辆平顺性。试验时，汽车在稳速段内以规定的车速稳定行驶，然后以该稳定车速匀速地驶过试验路段，记录各测量点的加速度时间历程（样本记录长度不小于3min）和平均行驶车速。 （2）脉冲输入行驶试验：测定汽车行驶单凸块时的，对乘员及货物的冲击响应，评价试验车辆平顺性。试验车速分别为10、20、30、40、50、60 km/h，每种车速的试验次数不少于8次。当汽车行驶到距凸块50m远时车速应稳定在试验车速上，而后以稳定的车速驶过凸块，同时用磁带记录仪记录汽车振动的全过程，待汽车驶过凸块并冲击响应消失后，停止记录。测试系统应适宜于冲击测量，其性能应稳定、可靠，频响范围为0.1～100Hz，其中加速度传感器的量程不得小于10g。 2.试验条件 （1）根据试验内容和国标GB/T 4970-1996、GB/T 5902-86要求，本次试验在沥青路面上进行，路面平直、干燥，纵坡不大于1%，长度不小于3km，两端有30～50m扥稳速段，风速不大于5m/s。 （2）汽车各总成、部件、附件及附属装置（包括随车工具与备胎）必须按规定装备齐全，并在规定的位置上，调整状况应符合该车技术条件的规定，轮胎气压符合汽车技术条件的规定，误差不超过±10 kPa。 （3）测试部位的乘员应全身放松，两手自由地放在大腿上，其中驾驶员的两手自然地置于方向盘上，在试验过程中应保持乘坐姿势不变，乘员不靠在靠背上。 三、试验仪器和试验装置 1. 试验车辆：某型号轿车 整车质量 1930 kg。 相应轴载质量：前轴 1062 kg；后轴 868 kg。 悬架型式: 前轴麦弗逊式独立悬架后轴扭力梁式拖曳臂悬架 轮胎型式和轮胎气压 前轮 255/45 R19 104Y x1 ,2.1bar 后轮255/45 R19 104Y x1 ,2.1bar 轴距3122mm
（1） 基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真 车辆工程专硕1601 Z1604050 晨 1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程 如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型： 图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）；K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。 车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2，坐标原点选在各自的平衡位置，其运动方程为： 222121 ()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0t m z C z z K z z K z q +-+-+-=
（2） （3） （4） （5） （6） 1.2双质量系统的传递特性 先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得： 令： 232t A m j C K K ωω=-+++ 由式（2）得z 2-z 1的频率响应函数： 将式（4）代入式（3）得z 1-q 的频率响应函数： 式中： 下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。车身位移z 2对路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应函数相乘得到： 2221()() z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K ω=+K C j m A ++-=ωω222212 122 z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2321 N A A A =-212211=t t A K A K z z z A q z q A N N ==
题目汽车平顺性仿真分析 学生姓名xxxxx 学号xxxxxxxx 所在学院xxxxxxxx 专业班级xxxxxxxx 指导教师xxxxxx __ ____ 完成地点xxxxxxxxx 2015年 4 月28 日
汽车平顺性仿真分析 xxx （xxx机械工程学院xxxxx班级xx xx xxx） 指导教师：xxx [摘要]本文介绍了汽车平顺性的发展概况和评价方法，在众多的平顺性研究方法中采用了传统的数学建模研究方法，建立了汽车整车9自由度汽车模型，并应用 MATLAB软件，对模型进行了赋值仿真。参考国内外大量文献，对汽车平顺性的发展及研究方法进行了论述，并对MATLAB软件做了基本介绍，针对汽车平顺性仿真的关键问题：路面激励建模、振动模型建模和仿真方法进行了综述和分析。根据1/2汽车模型建立9自由度动力学模型，模型中包括了驾驶室、发动机、人体座椅，能够方便对平顺性进行评价。然后利用牛顿第二定律建立9自由动力学模型的微分方程，为方便以后计算求出刚度矩阵、阻尼矩阵、输入刚度矩阵并将微分方程用矩阵的形式表示。 [关键词] 9自由度；平顺性；Matlab仿真
Vehicle Ride Simulation Analysis Xxx （Gradexxx,Class1,Major Energy and power engineering，Mechanical Engineering Dept.，xxx University of Technology，xxxxxx，xxxx） tutor: xxxx Abstract：This article describes the ride overview of the development and evaluation methods cars, ride in many studies using the traditional method of mathematical modeling methods, the establishment of a car model automobile 9 degrees of freedom, and MA TLAB software, the model the assignment simulation. Reference to a number of domestic and foreign literature, the car ride development and research methods are discussed, and MA TLAB software to do the basic introduction to the key issues for the car ride simulation: the road excitation modeling, vibration modeling and simulation methods the review and analysis. Established by a car model 9 1/2 DOF dynamic model includes a cab, engine, body seat, to facilitate the evaluation of ride comfort. Then use Newton's second law establishing differential equations 9 free dynamic model for the future to facilitate the calculation determined stiffness matrix, damping matrix and stiffness matrix input and differential equations in matrix form. Key words：9 degrees of freedom ; comfort; matlab/simulink
ADAMS脉冲平顺性仿真问题小结 一、问题的提出 现由于需要根据平顺性能来匹配减震器，而不是简单的评价整车平顺性的好坏，所以对平顺性仿真提出了比以往更高的要求：不仅最大加速度要与实验数据相符，而且仿真的振动波形也应正确——其振动加速度的时间历程，都可以在物理上得以解释，不一定与实验中的波形相符的很好，但其误差可以得以较为准确的判断。这样好为后续的评价和优化工作做准备。 图1为孙胜利师兄在其毕业论文《位移相关减震器动力学建模及对车辆性能影响的研究》中，对于脉冲平顺性仿真结果（障碍物为国标中三角凸块，我们采用的也是这种工况，详细内容可参见论文72页）。我们认为，此仿真结果很理想，与简单的分析结果没有大的出入，也没有在物理上解释不了的振动。 图1 模型未知车速20km/h 步长未知 二、关于此类工况下振动的简单分析 现就图1中所示的振动，进行简单的分析： 1、第一阶段：经过一段平路后，前轮接触到凸块，产生向上的加速度，在重力的作用下，产生了向下的加速度，表现为一个波峰和一个波谷。 2、第二阶段：前轮着地，在重力、弹簧力和阻尼力的综合作用下，产生欠阻尼的衰减振动。在这里要提到两点：a）一般来说，damper的压缩阻尼都要小于其复原阻尼；b）这一过渡阶段的长短取决于轴距和车速，如果车速较高这个阶段会消失。 3、第三阶段：后轮接触到凸块，产生向上的加速度，在重力的作用下，产生了向下的加速度，表现为一个波峰和一个波谷。 4、第四阶段：后轮着地，在重力、弹簧力和阻尼力的综合作用下，产生欠阻尼的衰减振动，最后整体趋零。 另外，从能量的角度分析，一、三阶段为能量输入阶段，二、四阶段为能量耗散阶段，所以二、四阶段的振动幅值应小于相应的前一阶段。图1所示的仿真结果与以上的分析没有矛盾，即其振动波形在物理上是可以解释的，所以我们认为其仿真效果是理想的。 最后，我们在这里主要是考察整车质心处的acc_normal。我们认为，在凸块形状一定且的情况下，其时间历程仅与车速、前/后轮的载荷、等效spring刚度和等效damper阻尼有关，
汽车平顺性脉冲输入试验标准
作者: 日期: 2
汽车平顺性脉冲输入试验规范 2012-12-20 发布2012-12-25 实施
本标准编写格式符合 GB/T 1.1-2009标准规定。 修 订 情 况
汽车平顺性脉冲输入试验规范 1. 范围 本标准为汽车平顺性脉冲输入试验提供依据。 本标准适用于公司设计、生产的整车产品，其它可参照执行。 2. 引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 12534 汽车道路试验方法通则； GB/T 4970-2009 汽车平顺性试验方法 3. 试验条件 3.1试验道路应平直，长度足够按要要求稳定车速； 3.2试验仪器采样频率不低于200Hz。 3.3其它试验条件满足GB/T 12534《汽车道路试验方法通则》与GB/T 4970-2009《汽车平顺性试验方法》的要求。 4. 试验内容与方法 4.1制作一个三角形凸块，形状尺寸如图所示： H:轿车及MPV为40mm城市型SUV（X5）为60mm越野车（X6、X8、X9）为80mm B:按需而定，但必须大于轮宽。 也可用其它形状凸块，如路政常用的减速坎，试验报告中需绘制其截面图。 4.2加速度传感器布置在驾驶员座椅、后排座椅上及这些座椅底部的地坂上。 4.3将凸块放置在试验道路中间并与车辆行驶方向垂直。试验时汽车以规定车速匀速通过凸块。在汽车通过凸块前50m应稳住车速，在汽车前轮到达凸块前开始记录，待汽车驶过凸块并冲击响应消失后停止 记录。 4.4 试验车速为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h，每种车速进行8 次试验。 5. 试验数据处理 5.1用最大的（绝对值）加速度响应azmax与车速v的关系曲线即车速特性azmax—v评价。 5.2取8次试验数据的算术平均值为该车速的试验结果，将结果计入表1中：
第6章汽车行驶平顺性检测 6.1 行驶平顺性的评价指标及影响因素 知识目标 1.理解汽车行驶平顺性的评价指标 2.掌握汽车通过性影响因素。 能力目标 会对车辆的平顺性做出正确的评价 导入案例 有些人乘坐化油器普通桑塔纳轿车会感到头晕、呕吐现象；为什么？其主要原因是与汽车的行驶性能与平顺性能有关，即与地面因素有关也与底盘的固有频率有关，普通桑塔纳的固有振动频率与行使的平顺性要求不合适，也即是底盘的设计存在的因素。 6.1.1 汽车行驶平顺性的评价指标 汽车在行驶时对路面不平度的隔振特性，称为汽车行驶平顺性。汽车是由几个具有固有振动频率的系统组成，这些系统包括各车轮和各弹性元件及悬架弹簧等组成；它们之间互相有一定程度的联系。汽车在不平路面上行驶时，会激起汽车的振动；当这种振动达到一定程度时，使乘员感到疲劳和不舒服，或使货物损坏。同时还会引起汽车增加附加载荷，加速汽车有关零件的磨损，缩短汽车的使用寿命。所以，汽车行驶平顺性就是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境具有一定的舒适性能；对载货汽车还包括保持货物完好的性能。 汽车行驶平顺性的评价与人体对汽车行驶振动密切相关，它不但受汽车振动频率与强度、振动作用的方向和时间影响；而且又受人的心理、生理状态的影响。所以评价和衡量汽车行驶平顺性是非常困难和复杂的。常用的汽车平顺性评价指标有两种：客观物理量的评价指标和主观感觉评价。 1.汽车行驶平顺性客观物理量评价 ⑴振动加速度振动加速度对平顺性影响很大。人体在不同的振动频率下，能承受的加速度不同。振动的强度采用加速度均方根值表示。国际标准协会提出的ISO2631标准是根据人体对不同方向、不同频率、不同振动强度机械振动的反应制定出三个评定界限，它们分别是： 舒适性降低界限：超过此界限会降低舒适性。 疲劳——工效降低极限：降低工作效率的界限，此界限与保持工作效率有关。 暴露极限：该极限为人体可以承受振动量的上限。 ⑵我国试行标准我国参照ISO2631制订了GB／T4970—1985、GB T5902—1986标准评价汽车行驶平顺性。GB/T4970—1985规定以疲劳——工效降低界限和舒适性降低界限为人体承受振动能力的主要评价指标。其中，轿车和客车用舒适性降低界限评价，货车用疲劳——工效降低界限，并对检测条件和车速做出相应规定。GB／T5902—1986规定以坐垫上和座椅底部地板振动加速度的最大值作为评价指标。 ⑶用车身的固有振动频率评价固有振动频率是指弹性系统由于偶然的干扰而离开
基于MATLAB 的汽车平顺性的建模与仿真 车辆工程专硕1601 Z1604050 李晨 1. 数学建模过程 1.1建立系统微分方程 如下图所示，为车身与车轮二自由度振动系统模型： 图中，m2为悬挂质量（车身质量）；m1为非悬挂质量（车轮质量）；K 为弹簧刚度；C 为减振器阻尼系数；Kt 为轮胎刚度；z1为车轮垂直位移；z2为车身垂直位移；q 为路面不平度。 车轮与车身垂直位移坐标为z1、z2，坐标原点选在各自的平衡位置，其运动方程为： 222121()()0m z C z z K z z +-+-=1112121()()()0 t m z C z z K z z K z q +-+-+-=
（5） 1.2双质量系统的传递特性 先求双质量系统的频率响应函数，将有关各复振幅代入，得： 令： 232t A m j C K K ωω=-+++ 由式（2）得z 2-z 1的频率响应函数： 将式（4）代入式（3）得z 1-q 的频率响应函数： 式中： 下面综合分析车身与车轮双质量系统的传递特性。车身位移z 2对 路面位移q 的频率响应函数，由式（4）及（5）两个环节的频率响应函数相乘得到： 2221()() z m j C K z j C K ωωω-++=+2111()()t t z m j C K K z j C K qK ωωω-+++=++1A j C K ω=+K C j m A ++-=ωω222212 122 z A j C K z m K j C A ωωω+==-++2 321N A A A =-21221112=t t A K A K z z z A q z q A N N ==
可编辑 汽车平顺性脉冲输入试验规范
前言本标准编写格式符合GB/T 1.1-2009标准规定。
汽车平顺性脉冲输入试验规范 1.范围 本标准为汽车平顺性脉冲输入试验提供依据。 本标准适用于公司设计、生产的整车产品，其它可参照执行。 2.引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 12534 汽车道路试验方法通则； GB/T 4970-2009 汽车平顺性试验方法 3.试验条件 3.1 试验道路应平直，长度足够按要要求稳定车速； 3.2 试验仪器采样频率不低于200Hz。 3.3 其它试验条件满足GB/T 12534 《汽车道路试验方法通则》与GB/T 4970-2009《汽车平顺性试验方法》的要求。 4.试验内容与方法 4.1 制作一个三角形凸块，形状尺寸如图所示： H：轿车及MPV为40mm，城市型SUV(X5)为60mm，越野车（X6、X8、X9）为80mm； B：按需而定，但必须大于轮宽。 也可用其它形状凸块，如路政常用的减速坎，试验报告中需绘制其截面图。 4.2 加速度传感器布置在驾驶员座椅、后排座椅上及这些座椅底部的地坂上。 4.3 将凸块放置在试验道路中间并与车辆行驶方向垂直。试验时汽车以规定车速匀速通过凸块。在汽车通过凸块前50m应稳住车速，在汽车前轮到达凸块前开始记录，待汽车驶过凸块并冲击响应消失后停止记录。 4.4 试验车速为10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h，每种车速进行8次试验。 5.试验数据处理 5.1 用最大的（绝对值）加速度响应azmax与车速v的关系曲线即车速特性azmax—v评价。 5.2 取8次试验数据的算术平均值为该车速的试验结果，将结果计入表1中： 表 1
《物流系统建模与仿真》结课论文汽车行驶平顺性建模与仿真 学院：研究生学院 专业班级：机械工程1402班 学生姓名：剑江湖 时间：2015 年5月18 日
摘要 通过分析汽车振动源和人体对振动的反应, 用模态综合技术, 建立了十三自由度人-椅-车系统的动力学模型, 运用随机振动理论, 给出了振动形态、传递函数、悬架动挠度、车轮动载荷、座椅加速度等参量的计算方法, 开发了一套“ 汽车平顺性仿真软件” 并利用已有的汽车数据, 对汽车行驶时的振动特性进行了仿真, 得到了重要结论: 发动机与轮胎刚度、阻尼, 后桥阻尼对驾驶员座椅处的振动影响不大; 驾驶员座椅的垂直刚度增加很大时, 对垂直方向振动响应比较大; 前桥刚度、阻尼对驾驶员座椅处的振动影响较大; 前轮胎刚度对前桥振动影响较大, 前轮胎刚度增加, 则振动加强;后桥刚度对汽车平顺性有一定影响, 后桥刚度减小, 则座椅处垂直加速度减小. 利用该模型可对汽车行驶平顺性进行预测或评估. 关键词: 汽车; 平顺性; 建模; 仿真
Abstract From the analysis of automobile vibration sources and the human responses to vibration , a mechanic model of man -chair -vehicle system with 13 degrees of freedom is built by vibration pattern analyzing technology .Using the random vibration theory , the calculating methods are developed for parameters , including vibration pattern , transfer function , wheel transient load , and acceleration of seat , automobile ride quality simulation software is developed . With available data of motor , the simulation calculating results about vibration character istics are given ,and important conclusions drawn are as follows : the stiffness and damping of the generator and wheel tire and the damping of back -axis have not much effect on the vibration of the seat ; Vertical stiffness of driver ' s seat has much effect on the vibration as it gets larger ; The stiffness and damping of fore-axis have much effect on the vibration of driver seat . The stiffness of the fore tires has much effect on the vibration of the fore-axis . The vibration increases with the stiffness of fore -tire increasing , The stiffness of back-axis has some effect on the automobile ride quality .As the stiffness of back-axis decreased , the acceleration of the driver ′ s seat decreases . With this simulation software , automobile ride quality can be predicted or evaluated . Key words : Automobile ; ride quality ; model ; simulation
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(1H Z ～1.6H Z )，振动加速度极限值为0.2～0.3g。为了保证所运输货物的
无砟轨道无砟轨道平顺平顺平顺性性调整 栾显国1 （1. 中铁十九局 辽宁省辽阳市 111000） 摘要摘要：：本文介绍了轨道平顺性的概念，及其评价方法。提出了一种无砟轨道平顺性调整的方法及其工 作流程。通过实例分析，得出了关于无砟轨道平顺性调整的一些结论和建议。 关键词关键词：：平顺性；定弦检测；动弦检测；无砟轨道； 1. 引言 随着我国无砟轨道的建设的不断开展，建成后的无砟轨道的平顺性的保证显得尤为重要，如何进行无砟轨道平顺性的调整，如何调整是最合理的最优的是摆在技术人员面前的难题。由于我国引进无砟轨道技术时间尚短，对此问题尚没有深入的研究，本文结合笔者无砟轨道施工的经验，对此问题进行了有关的探索。 2. 平顺性评价方法介绍 所谓平顺性就是指两根钢轨在高低和左右方向与钢轨理想位置几何尺寸的偏差。实践中通常用拉弦测量的方法对轨道不平顺值进行测量。 2.1 国内平顺性评价方法 国内传统上使用的是固定弦长（比如直线上10米，曲线上20米），评价中间点的矢度，如果要评价下一点的矢度，则将该弦线前移至下一点，被评价点始终对应弦线的中间位置，该方法后文中简称“动弦检测”。该方法一直在我国有碴铁路施工和工务维护中沿用至今。它的检测示意图如下： 图1 国内平顺性检测示意图 其数学模型如下： ?H = h 实测 – h 设计 （1） 公式1中h 为正矢值，H 为绝对偏差[1]。 2.2 德国平顺性评价方法
随着无砟轨道技术的引进，另一种轨道平顺性的检测方法逐渐被国内相关工作人员所接受。就是拉一条长弦，并将其固定，然后逐点评价弦线范围内所有点的矢度，继而分析其相对偏差，该方法后文中简称“定弦检测”。检测示意图如图2。 图2 德国平顺性检测示意图 图2中的点是钢轨支承点的编号，以1P 到49P 表示。25P 与33P 间的平顺性检测按下式计算： )()(33253325实测实测设计设计－－－h h h h h =? （2） 由于1P 与49P 的正矢为零，故可检测2P （对应点10P ）到40P （对应点48P ）的平顺性。新的弦线则从已检测的最后一个点40P 开始[2] 。 经过专家论证，定弦检测（30m 弦，2mm/5m ）的轨道短波不平顺限差要求比动弦检测（10米弦，2mm/5m ）的限差要求更为严格，新建的无砟轨道的平顺性的调整都采用定弦进行检测[3]。 3. 3. 基于基于基于““定弦检测定弦检测””法的无砟轨道平顺性调整无砟轨道平顺性调整 无碴轨道平顺性调整的特殊性在于，不能像有碴轨道一样机算出拨道量和拨道量，利用捣固机将轨道整体调整到位。无碴轨道平顺性的调整必须两股钢轨分开调整，这就需要考虑轨距和轨向的相互影响，高低和超高的相互影响。根据国外的经验，无砟轨道平顺性调整要使用专门的测量设备和计算软件。调整工作包含如下步骤： 动态测量确定问题区段， 采用具有绝对测量功能的轨检小车进行静态测量 利用专用软件计算调整量 现场扣件更换 轨道复测 3.1动态检测 动态检测是利用轨道检查车通过跑车的方式来获得轨道的平顺性信息。动态检测设备可以测量轨道几何、线路标志、钢轨断面、钢轨磨耗、环境视频等。轨道几何及断面测量采用梁结构方式的惯性测量及摄像式的图像测量原理，轨道几何包括不同波长的高低和轨向、
汽车平顺性实验 实验目的 研究车身与车轮双质量系统的振动。 实验内容 模拟分析车身与车轮双质量系统在路面输入下汽车悬架动挠度21z z -和车身加速度 a 的变化趋势。 双质量系统振动的运动方程： ....221221....1121121()()0 ()()()0 t m z C z z K z z m z C z z K z z K z q +-+-=+-+-+-= 设..1212[]T x z z z z = 则.......1212[]T x z z z z = 设.. 221[]T y z z z =- 其中21z z -为动挠度，..2z 为车身加速度 列出状态方程如.x Ax Bu y Cx Du ??=+?=+?? 12..111111.2222200100000100t t z z K K K C C x q K m m m m z m K K C C z m m m m ????????????? ???????+?--?=+??????????????????--?????????? ? 111 00201022222z z y q K K C C z m m m m z ???-?????????=+??????--?????????? 在matlab 中建立m 文件，输入如下程序：
m1=24; m2=240; K=9475; Kt=85270; C=754; A1=[0 0 1 0 0 0 0 1 -(K+Kt)/m1 K/m1 -C/m1 C/m1 K/m2 -K/m2 C/m2 -C/m2]; B1=[0 0 Kt/m1 0]'; C1=[-1 1 0 0 K/m2 -K/m2 C/m2 -C/m2]; D1=[0 0]'; 保存并运行。 打开simulink建立如下模型：
汽车平顺性测试系统方案 一、系统概述 本系统主机核心部件全部采用美国国家仪器公司（NI）产品，通过USB2.0与PC相连，8路 同步采集通道，24位的采样精度和良好的低频响应特性，确保能完整采集到人体乘坐时的敏感振动信号和车内噪声信号。8槽USB机箱扩展性好，可扩展现有采集通道至32通道或其他NI C系列的信号采集模块，完成更多信号的采集测试要求，用户还可以通过NI LabVIEW软件平台进行二次开发，定制自己的测试功能。 本系统的采集、分析软件为全中文界面，融入了本土人员的使用习惯和国家标准规定的测试流程，简单易用。可以自动完成基于1/3倍频程的功率谱密度加权计算，以及获取各轴向的加速度加权均方根值、总加权加速度到均方根值、等效均值等各参数，具有时域、频域分析功能，并能生成统计表格及描绘曲线。能根据国家标准进行数据分析和报告生成，测试曲线和结果可以发往WORD模板和EXCEL软件。 系统中配置了一个单槽的USB插槽，可以进行便携式的平顺性测试，利用笔记本计算机的USB总线完成供电，不需要额外连接电源，非常方便。 通过系统中的声音传感器，用户还可以进行车内的噪声测试，便于进行NVH分析和自定义测试。 二、系统构成
三、采集系统介绍 系统参数： 输入通道数：8通道（可扩展至32路） 模数转换精度：24位 采样速率： 2 kS/s~50kS/s 动态范围：102dB 传感器供电电流： 2.2mA，支持ICP传感器 内置抗混叠滤波器 接头形式：BNC 每通道间隔离：-100 dB at 1 kHz 输入延时：12.8 / fs （≤25 kS/s）；9.8 / fs（> 25 kS/s） 精度（0 to 60 °C)：0.1dB 温度系数：0.001 dB/°C 通道间匹配：增益0.07dB，相位fin ? 0.077° + 0.067°(fin in kHz) 输入阻抗：>300KΩ 数据接口：USB2.0 系统硬件介绍：
基于越野路面谱汽车行驶平顺性建模与仿真 1 引言 汽车的行驶平顺性就是保持汽车在行驶过程中乘员所处的振动环境中具有一定 舒适度的性能，对于载货汽车还包括保持货物完好的性能，它是评价现代汽车的重要性能指标之一。随着汽车工业的发展，如何改善汽车行驶平顺性，已经成为汽车设计者十分关注的问题。 汽车行驶时,路面的不平度会引起汽车的振动。当这种振动达到一定程度时，将使乘客感到不舒适和疲劳、或使运载的货物损坏，汽车行驶平顺性正是根据乘座者的舒适度来评价汽车性能的，又可称为乘座舒适性。汽车是一个复杂的多质量振动系统，其车身通过车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，其他如发动机、驾驶室等，也是以橡皮垫固定于车架。在激振力作用下，如道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力，以及发动机与传动轴振动等，系统将发生复杂的振动，对乘员的生理反取决于行驶平顺性，而被迫降低行车速度，因而使汽车的平均技术速度减低，运输生产应和所运货物的完整性，均会产生不利的影响。在坏路上，汽车的允许行驶速度受动力性的影响不大，主要率下降。其次，振动产生的动载荷，加速了零件的磨损，乃至引起损坏，降低了汽车使用寿命。此外，振动还引起能量的消耗，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。 1.1研究的意义 中国作为发展中国家，在过去的20多年里，国民经济持续、健康、快速发展，汽车工业也取得了跨越式的发展，我国的汽车生产能力也得很大的提高。近几年来，我国私人汽车拥有量快速增长，道路的建设，汽车行驶里程越来越远，乘客乘坐时间越来越长，汽车的行驶平顺性更加受到生产厂家及用户的关注。私人汽车拥有量快速增长,道路的建设，汽车行驶里程越来越远，乘客乘坐时间越来越长，汽车的行驶平顺性更加受到生产厂家及用户的关注。 舒适的振动环境，对于乘员，不仅在行驶过程中很重要，而且可以保证乘员到达目的地后，以良好的状态投入工作。对于载货汽车来说，平顺性影响着货物保持完好的程度。因而如何最大限度地降低汽车在行驶过程中产生的振动，甚至更进一步利用振动来为我所用是一项十分有价值和意义的工作，而有关振动在汽车领域的研究更是
家用轿车平顺性的仿真分析 任务书 1．课题意义及目标 学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，在深入了解汽车悬架系统工作原理以及汽车平顺性的评价方法的基础上，建立系统的数学模型，并利用Matlab中的Simulink工具，对系统进行动态仿真，给出仿真实验结果。为学生在毕业后从事机电控制系统设计工作打好基础。 2．主要任务 （1）分析汽车悬架系统工作原理以及汽车平顺性的评价方法； （2）建立系统的数学模型； （3）编写matlab/simulink 仿真程序； （4）调试、分析仿真结果； 3．主要参考资料 [1] 余志生.汽车理论.北京:机械工业出版社. [2] 陈桂明，张明照等编著.应用MATLAB建模与仿真 [M].科学出版社. [3] 钟麟,王峰编著. MATLAB仿真技术与应用教程 [M].国防工业出版社. [4] 张森，张正亮等编著. MATLAB仿真技术与实例应用教程 [M].机械工业出版社. 4．进度安排 审核人：年月日
家用轿车平顺性的仿真分析 摘要：本文根据平顺性研究的内容和意义，运用MATLAB/Simulink软件，构造出汽八自由度汽车整车模型，还参考某经济型轿车的参数，给模型赋值进行仿真。按照国家标准模拟了不同车速下的汽车试验，得出了平顺性仿真在不同车速下时间域和频率域的仿真结果。 本文还根据车辆平顺性的国家B级路面试验结果，对模型的准确性性进行了检验，并分析研究家用轿车的平顺性。根据实车平顺性的特点，在仿真模型中系统分析了平顺性有关的各参量对汽车平顺性的影响，同时改进车辆悬架系统的一些参数，然后将改进后参数在模型中进行仿真，得出结果，并提出具有一定可行性的建议，为家用轿车平顺性的研究打下一定的基础。 关键词：平顺性，八自由度，Simulink，仿真分析 The Simulation Analysis of Family Car Ride Comfort Abstract：Based on the content and meaning of ride comfort studies, using MATLAB / Simulink software, constructed out of steam automobile model eight degrees of freedom, but also a reference to a economy car parameters assigned to the model simulation. In accordance with national standards test simulates the car under different speeds, come to ride simulation simulation time domain and frequency domain at different speeds. This article also based vehicle ride comfort level B state road test results, the accuracy of the model was examined and analyzed,, car ride home. According to the actual vehicle ride comfort characteristics, in the simulation model system analyzes the impact of various parameters related to ride on the vehicle ride comfort while improving vehicle suspension system parameters, and then the improved simulation parameters in the model, too the results and recommendations it is feasible to lay a foundation for the car ride home study. Keywords: Comfort, Eight Degrees of Freedom, Simulink, Simulation Analysis
第6章汽车的平顺性 学习目标 通过本章的学习，要求掌握汽车行驶平顺性的评价指标和人体对振动反应的感觉界限；掌握汽车振动系统的简化方法，并能正确分析车身振动的单质量系统模型；了解汽车通过性的影响因素。 汽车行驶平顺性，是指汽车在一般行驶速度范围内行驶时，避免因汽车在行驶过程中所产生的振动和冲击，使人感到不舒服、疲劳，甚至损害健康，或者使货物损坏的性能。由于行驶平顺性主要是根据乘员的舒适程度来评价，所以又称为乘坐舒适性。 汽车是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，其他如发动机、驾驶室等，也是以橡皮垫固定于车架上。由于道路不平而引起的冲击和加速、减速时的惯性力，以及发动机与传动轴振动等产生的激振力作用于车辆系统，将使系统发生复杂的振动，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。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；而因坏路被迫降低行车速度，因而使汽车的平均技术速度减低，运输生产率下降。其次，振动产生的动载荷，加速了零件的磨损，乃至引起损坏，降低了汽车的使用寿命。此外，振动还引起能量的消耗，使燃料经济性变差。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方面。 6.1节人体对振动的反应和平顺性的评价 6.1.1 汽车行驶平顺性的评价指标 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，以及对保持货物完整性的影响制定的，并用振动的物理量，如频率、振幅、加速度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均方根值，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60～80次／min(1～1.6Hz),振动加速度的极限值为0.2g～0.3g。为了保证运输货物的完整性，车身振动加速度也不宜过大。如果车身加速度达到1g,没有经固定的货物，就有可能离开车厢底板。所以，车身振动加速度的极限值应低于0.6g～0.7g。 6.1.2 人体对振动的反应 70年代，国际标准化组织（ISO）在综合大量有关人体全身振动的研究工作和文献的基础上，订出了国际标准IS02631—1978E《人体承受全身振动的评价指南》，这样在人承受全身振动的评价方面才有了国际通用性标准。该标准用加速度的均方根值给出了在1～80Hz 振动频率范围内人体对振动反应的三个不同的感觉界限。它们分别是暴露极限、疲劳降低工作效率界限和舒适降低界限。 6.1.2.1 暴露极限