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第7章汽车垂向动力学
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路面测量方法
经典测量方法使用水平仪和标尺测量路面不平度,精确,
但费工费时。目前基本不采用
路面不平度测量仪安装在车体或拖车尾部,通过拖带的
从动轮来测量路面不平度,分单轨式、双轨式,可分别用于测量单
侧轮轨迹或左右两侧轮轨迹的路面不平输入。
非接触式路面测量装置安装在汽车前部,利用激光或
超声波探测路面不平度
注意:汽车轮胎与地面有一定的接触长度,对路面不平
中的小分量有包络效应。因此,一般不需要测量路面的
细致纹理
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实测路面轮廓数据的处理
目的是获得路面的统计特征,常用手段是傅里叶变换。
路面轮廓谱路面功率谱密度(空间频率)
多道路面轮廓谱路面相关函数(空间频率)
路谱一·般采用双对数坐标,横坐标常用倍频带、
/3倍频带、/2倍频带
实测路谱通常在高频部分出现剧烈震荡,因此,
需对实测路谱曲线做光滑处理
路面轮率
车速为
一博里叶分量
Mg=2cycle/m
m
10
续话密度
图8-5实测的典型主干道路面谱密度
图84由实路面位移到域表达的分析过程
波长/m
Ga(2) ga(n
Gan) G(or)
向:北一南
离:24m
迹谥离路右距离:24m
sr=;统计精度
光滑处理
后的路谱
oy出现剧烈
汤
空间频率 n/(cycle/m)
01110100
空间频率n/ cycle/m)
空间角频率n(radm)
波长/m
国家:比利时
路面:N1000
地点: Stad
方向:北→南
水泥路面
0
轨迹宽度a:lm
买
轨迹宽度b:
量距离:3571
Be=0. 0028cvcle/'m
空间频率n/( cycle/n)
空间角频率O(radm)
图8-8路面相关函数曲线
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路面输入的频域模型
空间谱密度SOm3/ cycle)
G
空间频率n( cycle/n
nno
下截止频率no一般在001 cycler。S(n)={Gnn<n≤n
双对数坐标下谱线斜率p1、P2
Gn
n>n
取值范围一般在2~3。
不平度系数Gn(m/ycle)
高速路:3×108~5×10,均值1×107;
主干道:3×108~8×10-6,均值5×10-7
支路:5×107~3×105,均值5×106
给定车速u,则可将空间谱密度转换为时间谱密度。
因∫=n;据谱密度的定义可导出S(=S(m)/u
故S=G0uPfP
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路面输入的时域模型
根据空间谱密度函数可构建距离域的路面函数;根据时间
谱密度函数可构建时间域的路面函数。方法是按谱密度函
数取得任意频率谐波分量的幅值,初相位则随机产生,所
有这些具有随机相位差的谐波合成即得所求路面函数。
利用随机滤波白噪声表达路面功率谱密度,从而将路面不
平度位移在时间域表达为自噪声的积分。
在频域:()=1=(用k=2;白噪声W的方差可取为1
Z=(制再为路面不平度位移
可导出:G(jo)
注意新饼
之,()=2√Gv()注意关系
FlZ(t)]=joz: Flw(t)=w
表8-4路面不平废输入模型
表达形式
单斜率
s(n)s Gon
常数n
空间韃率n
多斜率
8)-1()
A> ne
主要用于线性
系统的频域分析;
功率谱密度S
(
G0、表达了微励
(以p=2为例)
2t Gou
时间频率
或
引入多斜率
下截止频率
(p=2时)
s()=2x
时域
积分白噪声
(t)=2x√G0u·w()
用于时域仿真
(路面位移2,)
滤波白噪声
2-20()+x√)|分析
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特殊路面输入
有二十余种典型路面用于汽车可靠性强化道路试验。
石块路(比利时路)
卵石路
扭曲路
l55
搓板路
鱼鳞坑路
条石路
波形路
坑涧
裂缝
标准试验坑洞断面图