汽车行驶平顺性试验-汽车运用工程学

汽车平顺性试验要采集各种振动与冲击信号，特别是大量随机振动信号，然后以计算机为主体，配以采样、模-数转换以及各种软硬件的数据处理系统，进行平顺性评价指标、频谱及频率响应函数的处理。测试仪器系统包括加速度传感器、前置放大器和磁带记录仪或数据采集器。平顺性试验的主要内容如下：

1.汽车悬架系统的刚度、阻尼和惯性参数的测定

通过测定轮胎、悬架、座垫的弹性特性（载荷与变形的关系曲线），可以求出在规定载荷下轮胎、悬架、坐垫的刚度。由加、卸载曲线包围的面积，可以确定这些元件的阻尼。另外，还要测量悬架（车身）质量、非悬架（车轮）质量、车身质量分配系数等。

2.悬架系统部分固有频率（偏频）和阻尼比的测定

将汽车前轮、后轮分别从一定高度抛下，记录车身和车轮质量的衰减振动曲线，分别求得车身质量和车轮质量振动周期T、T′，见图7-3。然后，按下式算出各部分固有频率：

车身部分固有频率f₀：

车轮部分固有频率f_l

车身和车轮部分的衰减率τ和τ′分别为：；。然后，按下式求出车身和车轮部分阻尼比ξ和ξ′：

图7-3 悬架系统衰减振动曲线(www.xing528.com)

a）车身振动 b）车轮振动

用同样方法可以求出“人体-座椅”系统之间的部分固有频率和阻尼比。

3.汽车振动系统的频率响应函数的测定

在实际随机输入的路面上或在电液振动台上，给车轮以0.5～30Hz范围的振动输入，记录车轴、车身、坐垫上各测点的振动响应；然后由数据统计分析仪处理，按车轴/输入、车身/车轴、坐垫/车身可相应得到车轮、悬架、坐垫各环节的频率响应函数。其幅频特性的峰值所在频率即为各环节的固有频率，根据共振时的振幅A近似求出各环节的阻尼比ξ：

4.实际路面随机输入行驶试验

此项试验是评定汽车平顺性的最主要试验。按照GB/T 4970—1996《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》进行。

各种车辆因工作条件不相同，其试验要求的路况、车速、传感器安装位置等也有所不同。

平顺性随机输入试验主要以总加权加速度均方根值a_w来评价。根据试验中记录的振动加速度时间历程，通过数据处理设备得到加速度功率谱密度，并可计算各1/3倍频程带宽中心频率f_ci的加速度均方根a_i，进而可求得a_w。这些评价指标随车速的变化曲线称为“车速特性”，可用于在整个使用车速范围内全面地评价汽车平顺性。

5.汽车驶过凸块或凹坑脉冲输入行驶试验

汽车行驶时，偶尔会遇到凸块或凹坑，其冲击会影响汽车的平顺性，严重时会影响人体健康，破坏运载的货物。此项试验按GB/T 5902—1986《汽车平顺性脉冲输入行驶试验方法》进行。汽车以一定车速驶过规定尺寸的三角形凸块得到脉冲输入。用坐垫上和地板上加速度最大值或加权加速度最大值作为评价指标。