《汽车振动分析与测试》第1章 振动基本概念.pptVIP

* 汽车振动分析与测试 第1章 振动基本概念 【本章学习目标】 ★ 了解振动系统的组成、振动系统的分类； ★ 掌握振动方程的建立及响应的求解，熟练掌握简谐振动表示方法，以及一般周期振动的谐波分析方法； ★ 熟悉车辆振动系统模型的简化； 【本章学习方法】 本章所涉及的内容主要是振动的基本概念、基本知识，因此，主要是采用课堂授课学习和课下自学的方法。了解振动基本概念和基本知识，掌握振动系统微分方程的建立及响应的求解，熟练掌握简谐振动的各种表示方法，以及一般周期振动的谐波分析方法，熟悉车辆振动模型的简化及条件。建立起系统的基本概念和知识，为后续章节的深入学习奠定扎实的基础。 【本章学习要点】 一、振动系统组成要素 1. 弹簧： 2. 质量： 3. 阻尼： 4. 激励： 第1节 振动系统组成要素及等效参数 二、振动系统的等效参数 1.等效刚度: (1)刚度定义；（2）弹簧串联、并联的刚度；（3）用能量法确定等效刚度 2.等效质量: 利用能量法来确定系统的等效质量。即根据实际系统要转化的质量的动能，与等效质量动能相等的原则，来求系统的等效质量，即 3.等效阻尼 ： （1）阻尼的概念；（2）等效阻尼系数 当系统的阻尼是非线性阻尼时，可以用等效阻尼ce代替。 即等效阻尼在一个周期内所作的功，应该等于非粘性阻尼在一个周期内所作的功 根据输入、输出和系统的特性等的不同，机械振动有以下各种不同的分类。 （1） 根据系统的输入类型分类 第3节 振动的分类 （2）根据描述系统的微分方程分类 （3）根据系统的自由度分类 （4）根据系统输出的振动规律分类 第3节 振动方程建立及响应的求解 一、简谐振动 1. 函数表示法 2.矢量表示法 3.复数表示法 一般都取虚部来表示简谐振动规律，即 二、谐波分析 把一个周期函数展开成傅里叶级数，即展开成为 一系列简谐函数之和，称为谐波分析。 第4节 车辆振动简化模型 图 汽车振动系统7自由度模型 （1） 7自由度模型 （2） 4自由度模型 汽车振动系统4自由度模型 把汽车车身质量看作为刚体的立体模型 ，车身主要考虑垂直、俯仰、侧倾3个自由度，四个车轮质量有4个垂直自由度，共7个自由度。 当汽车对称于其纵轴线时，车身只有垂直振动和俯仰振动对平顺性影响最大。这时，将汽车简化成4个自由度的平面模型。 （3） 2自由度模型 （3） 单自由度模型 汽车振动系统2自由度模型 汽车振动系统单自由度模型 汽车前、后轴悬架质量分配达到一定值时，前、后悬架系统的垂直振动几乎是独立的。于是可以将汽车振动系统进一步简化为车身和车轮2自由度振动系统模型。 轮胎动变形很小，忽略其弹性和轮胎质量，就得到用来分析车身垂直振动的最简单的单自由度振动模型。 本章介绍了振动的基本概念，包括振动系统的组成、振动的分类、振动的模型建立及其响应的求解、振动响应的各种表示方法和车辆振动模型的简化。其中， （1）振动系统是有质量、弹簧、阻尼和激励四部分组成的，以及等效刚度、等效质量和等效阻尼的计算； （2）振动系统可以根据输入、输出和系统的特性的不同进行分类； （3）振动系统数学模型或微分方程一般可由牛顿第二定律或达朗贝尔原理建立；通过求解振动微分方程得到系统的响应； （4）系统响应可以利用三角函数来表示，也可以利用矢量或复数来表示；对于非简谐的周期振动，可以利用谐波分析的方法； （5）对于复杂振动系统，可以通过合理简化，建立简化后的振动模型及其振动微分方程。 本章小结 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *