实验教学系列课件----汽车悬架系统固有频率和阻尼比测试实验重庆交通

实验教学系列课件----汽车悬架系统固有频率和阻尼比测试实验重庆交通大学交通运输工程实验教学中心2010年12月编制•本节主要内容和要求：(1)测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。(2)熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用方法。•重点：试验数据处理一、理论基础（1/2）振动系统振动能量的输出与汽车悬架系统固有频率和阻尼比有直接的关系，其大小对汽车的振动特性有很大的影响，是评价汽车平顺性的基本参数。悬架系测试一、理论基础（2/2）•本实验是测定汽车车身部分(簧载质量或悬架质量)的固有频率和阻尼比以及车轮部分(非簧载质量或非悬架质量)的固有频率。•这种试验适用于各种类型双轴汽车悬架系统固有频率和阻尼比测定。悬架系测试二、实验目的及要求(1)测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。(2)熟悉实验步骤、掌握实验台各相关仪器的使用方法。悬架系测试三、实验所用的主要仪器和设备(1)随机输入行驶试验所用仪器。(2)测量仪器的频率范围应能满足0.3～100Hz的要求。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)数据处理设备(详见1.4节)(4)两种形状的单凸块作为脉冲输入：三角形和长坡形。悬架系测试四、实验方法和步骤1．检测条件(1)试验在汽车满载时进行。根据需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（用什么称量？）。(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。(3)轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。悬架系测试四、实验方法和步骤2．试验方法(1)滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块，其高度根据汽车类型与悬架结构可选取60mm、90mm、120mm，横向宽度要保证车轮全部置于凸块上，在停车挂空挡发动机熄火后，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。悬架系测试四、实验方法和步骤2．试验方法(2)抛下法：用跌落机构将汽车测试端车轴中部由平衡位置支起60mm或90mm，然后将跌落机构释放，汽车测试端突然抛下。(3)拉下法：用绳索和滑轮装置将汽车测试端车轴附近的车身或车架中部由平衡位置拉下60mm或90mm，然后用松脱器使绳索突然松脱。悬架系测试四、实验方法和步骤2．试验方法注意事项：–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。–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。–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，非测试端悬架要卡死（什么样的车型？）。悬架系测试五、实验数据处理(1/7)数据处理方法有时间历程法和频率分析法两种：1．时间历程法由记录得到的车身及车轴上的自由衰减振动曲线，与时标比较或在信号处理机上读出时间间隔的值，都可以得到车身部分振动周期T和车轮部分振动周期T′。悬架系测试五、实验数据处理(2/7)1．时间历程法–计算固有频率：悬架系测试Tf/10Tf/11车身部分车轮部分五、实验数据处理(3/7)1．时间历程法–车身部分振动的半周期衰减率：τ=A1/A2–阻尼比悬架系测试22n11L五、实验数据处理(4/7)2．频率分析法–用磁带记录仪记录车身与车轴上自由衰减振动的加速度信号和，然后在信号处理机上进行频率分析。–对车身与车轴上的加速度信号和进行自谱处理。–处理时用截止频率20Hz进行低通滤波，采样时间间隔取20ms，频率分辨率为悬架系测试)(tZ)(t)(tZ)(t0.05Hzf五、实验数据处理(5/7)2．频率分析法(1)车身部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车身部分固有频率f0悬架系测试五、实验数据处理(6/7)2．频率分析法(2)车轮部分加速度均方根自谱的峰值频率即为车轮部分固有频率f1悬架系测试五、实验数据处理(7/7)2．频率分析法(3)车轴上加速度信号作为输入，车身上加速度信号作为输出进行频率响应函数处理得到幅频特性，由幅频特性的峰值Ap可以近似的求出阻尼比。悬架系测试)(t)(tZ/Z2p11A六、实验报告的基本内容和要求(1)实验过程的详细记录。(2)实验数据的记录和数据处理。(3)简述如何测定汽车悬架系统固有频率和阻尼比。悬架系测试