Transcript 汽车平顺性能测试实验
实验教学系列课件 ----汽车平顺性能测试实验 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： – 简介汽车平顺性能方面理论知识，性能试验目 的和要求，主要仪器设备及其工作原理，实验 步骤。 • 重点：实验设备的工作原理 平顺性测试 一、理论基础 定义：汽车的平顺性是汽车在行驶过程中， 保持乘员所处振动环境具有一定舒适度的 性能，对于载货汽车还包括保持货物完好 的性能。 由于汽车的平顺性主要是根据乘客的舒适 程度来评价，所以又称为乘坐舒适性。 平顺性测试 一、理论基础 1．汽车平顺性的测试内容 (1) 随机输入行驶性能检测 该试验是通过测定汽车在随机不平的路面上行驶 时的振动特性对乘员和货物的影响来评价汽车 的平顺性，适用于轿车、客车和载货汽车。 (2) 脉冲输入行驶性能检测 该试验是通过测定汽车驶过单凸块时对乘员及货 物形成的冲击响应来评价汽车的平顺性的，适 用于轿车、客车、载货汽车及越野汽车。 平顺性测试 一、理论基础 1．汽车平顺性的测试内容 (3) 汽车悬挂系统固有频率和阻尼比的测定 该试验主要测定汽车车身部分(簧载质量或悬挂 质量)的固有频率和阻尼比，以及车轮部分(非 簧载质量或非悬挂质量)的固有频率。该试验适 用于各种类型双轴汽车悬挂系统固有频率和阻 尼比的测定。 平顺性测试 一、理论基础 2．汽车平顺性的评定指标 1) “疲劳-降低工效界限” TFD和“降低舒适界限” TCD 两项指标是对坐着(或站着)的人体承受1～80 Hz 频率范围内垂直方向(臀部至头部)、水平方向 (前后方向和左右方向)振动能力的评价。 详见： • 表1-4 垂直振动加速度的“疲劳-降低工效界限”值 • 表1-5 水平振动加速度的“疲劳-降低工效界限”值 平顺性测试 一、理论基础 2．汽车平顺性的评定指标 1) “疲劳-降低工效界限” TFD和“降低舒适界限” TCD 平顺性测试 一、理论基础 2．汽车平顺性的评定指标 1) “疲劳-降低工效界限” TFD和“降低舒适界限” TCD 平顺性测试 一、理论基础 2．汽车平顺性的评定指标 2) 加速度的加权均方根值σW WO (1.4 WX )2 (1.4 WY )2 W2 Z 平顺性测试 一、理论基础 3．汽车平顺性评价指标(TFD、TCD、σW、σ)与车速的 关系曲线 – 汽车平顺性评价指标(TFD、TCD、σW、σ)与车速的关系 可用车速特性来评价。 – 轿车、客车，用“舒适降低界限”车速特性TCD-v来评 价。 – 货车，用“疲劳—降低工效界限”车速特性TFD- v，车 厢底板中心和距车厢边板、车厢后板各300 mm处的振 动加速度均方根值车速特性σ-v，常用车速的加速度功 率谱密度函数(或功率谱函数)以及加速度加权均方根值 车速特性σw-v来评价。 平顺性测试 一、理论基础 4．用常用车速的评价指标评价平顺性 根据需要也可只用常用车速的评价指标来评价平 顺性。各类客车的试验车速均为50 km/h，测点 均为左侧最接近后桥正上方处的座椅。评价指 标为σW和Leq。 σW为加速度加权均方根值，m/s2； Leq为给定测 量时间内的加速度加权均方根对数值，又称等 效均值，dB； TCD为降低舒适界限。 平顺性测试 二、实验目的及要求 (1) 掌握汽车平顺性测试的几种方法。 (2) 熟悉实验步骤、掌握各相关仪器的使用方 法。 平顺性测试 三、实验所用的主要仪器和设备 • 测试仪器系统 • 数据处理设备 • 2512型“人体响应振级计” • 两种形状的单凸块作为脉冲输入：三角形 和长坡形。 平顺性测试 四、实验设备的工作原理 1．随机输入行驶性能检测的设备 1) 测试仪器系统 该系统由加速度传感器、前置放大器和磁带记录 仪等组成。 平顺性测试 四、实验设备的工作原理 1．随机输入行驶性能检测的设备 2) 数据处理设备 平顺性测试 四、实验设备的工作原理 1．随机输入行驶性能检测的设备 3) 2512型“人体响应振级计” 平顺性测试 四、实验设备的工作原理 2．脉冲输入行驶性能检测的设备 (1)测试仪器可选用随机输入行驶性试验所用设备。 (2)试验用装置采用两种形状的单凸块作为脉冲输入： 三角形和长坡形。 平顺性测试 四、实验设备的工作原理 3．悬挂系统固有频率和阻尼比的测定 测试仪器可选用随机输入行驶性试验所用设备。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。 平顺性测试 五、实验条件和方法 1．实验条件 1) 车辆：装备、胎压、载荷分布与载荷量 2) 坐椅系统的载荷：测试部位——人，非测试部 位——沙袋 3) 道路：平直、干燥、长度>32km 4) 气候 ：无雨，风速≤5 m/s 平顺性测试 五、实验条件和方法 2．实验方法 1) 随机输入行驶性能检测 (1) 检测方法： ① 确定试验车速。试验车速至少有包括常用车速在内的 3个车速。 ② 人的乘坐姿势。 自然、放松但不靠背。 ③ 加速度传感器安装位置： – 轿车——左侧前排和后排座椅上。 – 客车——驾驶员座椅、后轴上方座椅和最后排座椅上。 – 货车——驾驶员座椅上，车厢底板中心及距车厢边板、车厢 后板各300 mm处。 平顺性测试 五、实验条件和方法 2．实验方法 1) 随机输入行驶性能检测 (1) 检测方法： ④ 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。在试验路段用磁带记录仪记 录各测量点的加速度时间历程，测量通过试验路段的 时间，以计算平均车速。样本记录长度不短于3 min。 平顺性测试 五、实验条件和方法 2．实验方法 1) 随机输入行驶性能检测 (2) 试验数据处理： ① 对人-椅系统推荐采用参数。截断频率fc=100 Hz； 采样时间间隔Δt=0.005 s；分辨带宽Δf和独立样本 个数q，Δf=0.195 3 Hz，q≥25；使用窗函数。 ② 对车厢，建议截断频率fc=500 Hz，其他参数也可 作相应改变。 ③ 在试验结果中应注明TFD或TCD值之均方根值及其 相应的中心频率，并注明所使用的窗函数名称。 平顺性测试 五、实验条件和方法 2．实验方法 2) 脉冲输入行驶性能检测 (1) 确定试验车速。10、20、30、40、50km/h。 (2)人的乘坐姿势。 自然、放松但不靠背。 (3)加速度传感器安装位置： – 轿车——左侧前排、后排座椅上及这些座椅底部的地板上； – 客车——与驾驶员同侧的前轴、后轴正上方座椅及这些座 椅底部的地板上，根据需要可增装至驾驶员座椅和最后 排座椅上及这些座椅底部的地板上； – 货车、越野车——驾驶员座椅上及其底部地板上，车厢底 板中心处以及距车厢边板、车厢后板各300 mm处的货厢 底板上 平顺性测试 五、实验条件和方法 2．实验方法 2) 脉冲输入行驶性能检测 (4) 将凸块放置在试验道路中间，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，应将两凸块放在与汽车行驶方向垂 直的一条线上。 (5) 试验时，汽车以规定的车速匀速驶过凸块，在 汽车通过凸块前50 m应稳住车速，并用测速装置 测量车速。当汽车前轮接近凸块时开始记录，待 汽车驶过凸块并冲击响应消失后，停止记录。试 验时，用三角形凸块作为脉冲输入，根据需要可 作长坡形凸块试验。每种车速的试验次数不得少 于8次。 平顺性测试 五、实验条件和方法 2．实验方法 3) 悬挂系统固有频率和阻尼比的测定 (1) 滚下法： (2) 抛下法： (3) 拉下法： 平顺性测试 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) 根据自己乘车的感受，草拟一份实验 方案，并进行测试。