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汽车振动分析大作业展示-汽振演示ppt

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《双轴汽车的振动》PPT课件

《双轴汽车的振动》PPT课件

4) 车身振动 的主振型
精选ppt
8
可见：
相应于两个主频 ，1.2车身有两个主振型； 一个振型的结点位于轴距之内，称为角振动型；
一个振型的结点位于轴距之外，称为垂直振动型； z 两个振动的结点分别位于质心的两侧；
当质量分配系数ε=1时，振动结点位于前、后轴处，
精选p pt 10f； ,主2 振 型0r与前、后端部分系统振型相同；
轮双输入振动系统 • 6.6 “人体—座椅” 振动系统及参数选
择
精选ppt
1
讲义正文
§6.5.1 双轴汽车振型分析 汽车垂直和仰俯两个自由度振动或汽车纵轴上
任一点垂直振动时，采用双轴汽车双输入汽车系 统。（前、后轮有两个路面输入）
1、模型简化条件 (1) 继承图6-12，四自由度双轴汽车平面模型；
qf
qr
Z ct1 2Z 2ftZ 2rt t tL 1Z2ft tZ2rt
Zc
1 2
Z2 f
Z2 f
e jt
1 L
Z2 f
e jt
Z2 f
精选ppt
时域内时间滞后 相当t 于频域内相位角滞后。
故： Zc 1 1ejt
1 ejt 1
Z2f 2
Z2f L
t
23
得到：轴距中心处垂直位移Zc 和车身俯仰角ψ对前轴上
可见：
求任一点P的折算幅频特性又进一步归结为求车身
上任一点P的位移Z2p和俯仰角位移对前轴上方的车身
位移Z2f的幅频特性: Z 2 p
Z 2f
Z 2f
精选ppt
21
2、轴距中心处垂直位移Zzcc 和车身俯仰角 对前轴Z2zf2 的f
幅频特性: 分析条件：

汽车振动学——第十一讲：多自由度系统的振动.ppt

汽车振动学——第十一讲：多自由度系统的振动.ppt

4k m

12

k m
3

D
将
2 n1

k 代入振型方程，即 m
HA (K n21M ) A(1)

3k

n21m
k
0
k
2k n21m
k
3k
0
k

n21m

A(1) 1
A(1) 2
A(1) 3

系统的振动微分方程：
MX KX 0
m 0 0
k1 k2 k2
0 3k k 0
M


0
m
0

K


k2
k2 k3
k3


k
2k
k

0 0 m
0
k3 k3 k4 0 k 3k
动力矩阵 D M 1K
K n2M B 0
B K1MB
1

这里 B A(1) A(2)

A(r)




2


r

取r个归一化的线性无关的n维向量，构成 n r 阶矩阵，作为初始矩阵 0
B0 0
归一化
1 K 1MB0
M1 K1


2 nn
特征值
代入振型方程可以得到与 ni 对应的非零向量 A(i)
A(i) 1
A(i ) 2

T
A(i ) n
称之为振型向量，它描绘了系统各质点的振动位移的一种形态，也称为主模态。

汽车振动与噪声ppt课件

汽车振动与噪声ppt课件

Road NVH Dominance
Wind NVH Dominance
Wind NVH Road NVH Powertrain NVH
Speed 10
30
50
70
90
110 130 150
Speed
8
NVH与频率的关系
路面及动力系统 的振动
Road & P/T Vibration
路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound
汽车NVH介绍
1
1.NVH现象与基本问题
2. 噪声与振动源 3. NVH传递通道 4. NVH的响应与评估 5. NVH试验 6. NVH的CAE分析 7. NVH开发 8. 汽车声品质
2
汽车的性能
动态性能
噪声与振动（NVH） 碰撞安全性能 行驶操纵性能 燃油经济性能 环境温度性能 乘坐的舒适性能 排放性能 刹车性能 防盗安全性能 电子系统性能 可靠性能
14
变速器啸叫
• T.E. vs. Gear Noise
Gear Mesh
Xa Xb
齿轮制造精度不够 齿轮匹配对中不好 齿轮材料不好
啸叫的原因：齿轮啮合不好
15
变速器敲击
60000
Force Magnitude (N)
50000 40000 30000 20000
MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOA MB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag Excite MB4 Mag JOA
激光测量, 等
1
0.1
T-Magnitude(Y) T-Magnitude(Z)

《双轴汽车的振动》课件

《双轴汽车的振动》课件
详细描述
主动控制策略通过实时监测双轴汽车的振动情况，并利用传感器采集数据，将采集到的数据传输到控制器进行分 析。控制器根据分析结果，向系统提供反向振动，以抵消原有振动。这种控制策略需要使用额外的能量输入，因 此对能量的需求较高。
被动控制
总结词
被动控制策略通过优化系统结构或添加阻尼材料来减小振动。
详细描述
03
双轴汽车振动的分析方法
频域分析
频域分析是一种通过将时间域信号转换为频域信号，从而分析信号频率特性的方法 。
在双轴汽车的振动分析中，频域分析可以帮助我们了解各个频率下振动的分布和强 度，从而找出振动的根源和优化设计方案。
频域分析的优点在于可以快速地分析大量数据，并且可以清晰地显示出各个频率成 分对整体振动的影响。
振动对双轴汽车的影响
乘坐舒适性
安全性能
振动可能导致乘客晕车、疲劳等不适 感，影响乘坐舒适性。
在某些情况下，过度的振动可能影响 驾驶者的操控稳定性，增加事故风险 。
车辆性能
长期振动可能对车辆的零部件造成磨 损、疲劳损伤，影响车辆性能和寿命 。
02
双轴汽车振动的类型
横向振动
总结词
描述双轴汽车在水平方向上的振动现象。
未来研究方向包括研究复杂环境下双轴汽车的振动响应，揭示环境因素对振动的影响规 律，以及提出相应的控制策略。这有助于提高双轴汽车的稳定性和舒适性，满足用户需
求。
THANKS
感谢观看
详细描述
通过建立多体动力学模型，可以更准确地模 拟双轴汽车在不同工况下的振动响应，为优 化设计和控制提供依据。未来研究方向包括 进一步完善多体动力学模型，提高模型的准 确性和计算效率，以及拓展其在双轴汽车振 动研究中的应用。

汽车理论课件 汽车振动系统的简化 单质量系统的振动讲解

汽车理论课件 汽车振动系统的简化 单质量系统的振动讲解

27
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
正态分布情况下，超过标准差σx的±λ倍以外的概率P
λ
1
2
2.58
3
3.29
P 31.7% 4.6% 1% 0.3% 0.1%
1－P 68.3% 95.4% 99% 99.7% 99.9%
例1
z 要求车身加速度 超过1g的概率P=1%，求车
身加速度的标准差 z。
渐近线的“频率 指数”为0。
0.1 0.1
1 频率比λ=ω /ω 0
-1 10
16
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
3.幅频特性曲线
1
z
q



1
1
2
2 2 2 2
2


2
当 1时
0
lgλ
-1 10
0
1 1
|z/q | lg|z/q |
12
第三节 汽车振动系统的简化，单质量系统的振动
令 z z z0e jt
则 z jωz
z ω2z
q q q0e jt q jωq
代入 m2z Cz q Kz q 0
z m2ω2 jCω K qjC K
3.幅频特性曲线
确定低频段和高频
-1
段渐近线的交点。
10
1
z 1 2 2 2
q

1 2
2

2
2

lgλ
0
1 1
|z/q | lg|z/q |
0和 0.5时
交点要满足
2lg 0

《振动分析案例》课件

《振动分析案例》课件
这些振动不仅会影响乘客的舒适度，还可能对航空器的结构造成损伤，影响飞行安 全。
因此，对航空器的振动进行分析和减振设计至关重要。
航空器的模态分析
01
模态分析用于确定航空器结构的固有频率和振型。
02
通过模态分析，可以了解航空器在不同频率下的振 动特性，为后续的减振设计提供依据。
03
模态分析通常采用有限元方法进行计算，需要建立 航空器的有限元模型。
制造业
用于检测生产线上各种机械设备的运行状态 ，提高生产效率。
交通运输
用于监测铁路、地铁、高速公路等基础设施 的振动情况，保障交通安全。
02
振动分析基础知识
振动的基本概念
振动
物体在平衡位置附近做周期性往复运动的过程。
振动频率
单位时间内振动循环的次数，表示振动物体往复 运动的快慢程度。
振动幅度
振动物体偏离平衡位置的最大距离，表示振动的 强弱程度。
采用有限元法对建筑结构进行模态分 析，得到了结构的固有频率和模态振 型。
模态分析结果
通过模态分析，发现该高层建筑的低 阶模态频率较低，容易受到外部激励 的影响。
建筑结构的振动响应分析
振动响应分析方法
采用时域法和频域法对建筑结构进行振动响应分析，得到了结构的位移、速度 和加速度响应。
振动响应分析结果
航空器的减振设计
01
根据模态分析的结果，可以针对性地进行航空器的减振设计。
02
常见的减振措施包括改变结构布局、增加阻尼材料、优化连接
方式等。
减振设计需要综合考虑性能、重量、成本等多方面因素，以达
03
到最优的设计效果。
THANKS。
具体控制策略
根据车辆模态分析结果，选择合适的控制方法，设计合理的控制装置和算法，实现对车辆振动的有效控制。例如 ，在悬挂系统、座椅等关键部位安装减震器、阻尼器等装置，优化车辆的动力学特性，提高乘坐舒适性和安全性 。
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2
-kp1*lp1^2kp2*lp2^2+kp1*lp*lp
1+kp2*lp*lp2
-kp1*lp1^2kp2*lp2^2+kp1* lp*lp1+kp2*lp*
lp2
kp1*lp^2+kp1*lp1^2+ kp2*lp^2+kp2*lp2^2-
2*kp1*lp*lp12*kp2*lp*lp2
2020/5/31
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
10
阻尼矩阵代入数值
C=
45200
0
-45200
0
0 80998.4
0
0
45200 -45200
0
0
-53788
0
45200
-45200
120500 -30000
-100
71010.4
2150
0
0
-30000 30000
0
43850 -2150
0 0 -ks
0 ks -ks*ls
0
kf*lf
0
-kr*lr
0
-kf*lf+kr*lr-
-kp1*lp-
kp1*lp1-
kp2*lp2+ks*ls kp2*lp+kp1*lp1+kp2*
kp1*lp1+kp2*lp 2
lp2
kp1*lp+kp2*lpkp1*lp1-kp2*lp2
-ks*ls
0
kf*lf^2+kr*lr^ 2+kp1*lp1^2+kp 2*lp2^2+ks*ls^
9
阻尼矩阵
cf 0 -cf
0 0 cf*lf
0
0
-cf
0
0
cr
-cr
0
0
-cr cf+cr+cp1+cp -cp1-cp2 -cs 2+cs
0
-cp1-cp2 cp1+cp2 0
0 cr*lr
0
-cs
-cf*lfcp1*lp1cp2*lp2+cr* lr+cs*ls -cp1*lpcp2*lp+cp1* lp1+cp2*lp2
汽车7自由度振动模型
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
3
作业流程
• 1、通过多种方法建立振动微分方程，核对统一后使用matlab软件 求出系统各阶固有频率和模态阵型；
• 2、建立了前轮的路面不平度位移输入与座椅振动加速间的频率响 应函数，及后轮的路面不平度位移输入与动力总成俯仰振动位移 间的频率响应函数，绘图并进行了分析说明；
Dr. Professor Lijun Zhang
8
刚度矩阵代入数值
K=
616600 0
-96600 0
0
-96600
0
0
173107. 2
0
670000 -150000
0
0 -178500
0
-150000
1193600
-930000
-17000
1419157
140350
0
-930000 930000
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
6
带入数值
M=
60
0
0
0
0
60
0
0
0
0 3193
0
0
0
0
337
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
12
0
0
0
7000
0
0
0
32.15
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7
刚度矩阵
kf+ktf 0
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仰角位移响应
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不同车速下的响应
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Dr. Professor Lijun Zhang
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Dr. Professor Lijun Zhang
-kf
0 0 kf*lf
0
0 kr+k
tr -kr
0
0 kr*l r
0
-kf
0
-kr
0
kf+kr+kp -kp1-kp2 1+kp2+ks
-kp1-kp2 kp1+kp2
-ks
0
-kf*lf- kp1*lp1+k kp1*lp1- p2*lp2 kp2*lp2+ kr*lr+ks
*ls
-kp1*lp- kp1*lp+kp kp2*lp+k 2*lpp1*lp1+k kp1*lp1p2*lp2 kp2*lp2
19
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22Βιβλιοθήκη 2020/5/31Dr. Professor Lijun Zhang
23
0
0
-100
0
100
-50
0
80998 .4
-53788
71010.4
43850
-50
276268. 6
-6135.25
0
0
2150 -2150
0
6135.25
3146.75
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Dr. Professor Lijun Zhang
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Simulink模型
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
0 1433050 -140350
0
0
-17000
0
17000 -8500
0
173107.2
-178500
1419157
1433050
-8500 2805552 -286740
0
0
140350 -140350
0 -286740 91653.25
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
汽车振动分析大作业展示
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
1
contents
汽车多自由度振动系统概述
1.1振动动力学模型示意图
2 振动系统数学模型的建立
2.1质量矩阵、刚度矩阵与阻尼矩阵
2.1.1拉格朗日法
2.1.2直接法
2.1.3影响系数法
2.2激振力矩阵
3 计算机求解与仿真
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一至七阶主振型
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Dr. Professor Lijun Zhang
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前后轮加速度响应
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
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前后轮位移响应
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
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垂直加速度响应
2020/5/31
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Dr. Professor Lijun Zhang
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Thank you very much for your attention！
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
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• 3、计算了一定速度下车辆通过路面不平凸块时的座椅垂向加速度 响应、车身质心位置的垂向加速度和俯仰角位移响应、动力总成 质心的垂向加速度和俯仰角响应；分析了车速对车辆通过规定凸 块的振动响应影响机制。
• 4、最后使用adams软件进行振动仿真，与所作分析计算进行核 对。
2020/5/31
Dr. Professor Lijun Zhang
0 cp1*lp1+ cp2*lp2
cp1*lp+c p2*lp-
cp1*lp1cp2*lp2
cs -cs*ls
0
cf*lf
-cr*lr
cf*lf+cr*lr -cp1*lp1cp2*lp2+cs*
ls cp1*lp1+cp2
*lp2
-cs*ls
cf*lf^2+cr* lr^2+cp1*lp 1^2+cp2*lp2 ^2+cs*ls^2 -cp1*lp1^2cp2*lp2^2+c p1*lp*lp1+c p2*lp*lp2
0
0 -cp1*lpcp2*lp+cp1*lp1 +cp2*lp2
cp1*lp+cp2*lpcp1*lp1cp2*lp2
0 -cp1*lp1^2cp2*lp2^2+cp1* lp*lp1+cp2*lp*
lp2 cp1*lp^2+cp1*l p1^2+cp2*lp^2+
cp2*lp2^22*cp1*lp*lp12*cp2*lp*lp2