汽车动力学前言优秀PPT.ppt

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1、汽车动力学前言你现在浏览的是第一页，共40页目的帮助大家更好的了解这门课的主要内容；认识这门课的重要性；提高大家的学习兴趣，掌握正确的学习方法；并了解学习振动课所需要的预备知识，为学好振动课做好准备。你现在浏览的是第二页，共40页1.1 机械振动概述机械振动概述 振动是是自然界中常见的现象振动是是自然界中常见的现象心脏的搏动、耳膜和声带的振动等心脏的搏动、耳膜和声带的振动等汽车、火车、飞机及机械设备的振动汽车、火车、飞机及机械设备的振动家用电器、钟表的振动家用电器、钟表的振动地震以及声、电、磁、光的波动等等地震以及声、电、磁、光的波动等等股市的升跌和振荡等股市的升跌和振荡等你现在浏览的是第三页

2、，共40页振动：简单的说，是一种往复类型的运动，是自然界及工程上简单的说，是一种往复类型的运动，是自然界及工程上一种普遍存在的运动方式一种普遍存在的运动方式。振动的严格定义：围绕某一固定位置围绕某一固定位置来回往复来回往复运动运动，并随时间变化的运动，并随时间变化的运动。机械振动：指机械系统的振动。指机械系统的振动。振动 机械振动1.1 机械振动概述机械振动概述?你现在浏览的是第四页，共40页振动的灾害振动的灾害你现在浏览的是第五页，共40页1.1 1.1 机械振动概述机械振动概述 振动的灾害：振动的灾害：运载工具的振动；运载工具的振动；噪声；噪声；机械设备以及土木结构的破坏；机械设备以及土木

3、结构的破坏；地震；地震；降低机器及仪表的精度。降低机器及仪表的精度。你现在浏览的是第六页，共40页振动的利用：振动的利用：琴弦振动；琴弦振动；振动沉桩、振动拔桩以及振动捣固等振动沉桩、振动拔桩以及振动捣固等;振动压路机振动压路机;振动给料机振动给料机;振动成型机等。振动成型机等。1.1 机械振动概述机械振动概述 你现在浏览的是第七页，共40页利用振动减小阻力你现在浏览的是第八页，共40页1.2 振动系统振动系统振动系统振动系统:可以产生机械振动的力学系统，称为振动系统。一般来说，任何具有弹性和惯性的力学系统均可以产生机械振动。你现在浏览的是第九页，共40页振动系统三要素及其关系振动系统的三要素

4、：激励、系统和响应把外界对振动系统的激励或作用，称为振动系统的激励或输入。系统对外界影响的反映，称为振动系统的响应或输出。二者由系统的振动特性相联系。你现在浏览的是第十页，共40页振动系统的框图你现在浏览的是第十一页，共40页振动系统的研究内容 激励、系统和响应三者中知道其中两者，就可以求出第三者。因此，常见的振动问题可以分成下面的三种基本问题。你现在浏览的是第十二页，共40页机械振动问题及解决方法机械振动问题及解决方法 1响应分析响应分析已知已知系统参数系统参数及及外界激励外界激励求求系统的响应系统的响应(位移、速度、加速度和力的响应等）位移、速度、加速度和力的响应等）?你现在浏览的是第十三

5、页，共40页例子车辆在给定的路面上行走，求车身的加速度响应 你现在浏览的是第十四页，共40页机械振动问题及解决方法机械振动问题及解决方法系统尚不存在，需要设计合理系统尚不存在，需要设计合理的系统参数，使系统在已知激的系统参数，使系统在已知激励下达到给定的响应水平励下达到给定的响应水平已知已知系统的激励系统的激励和和响应响应求求系统参数系统参数系统已经存在，需要根据测量获得系统已经存在，需要根据测量获得的激励和响应识别系统参数，以便的激励和响应识别系统参数，以便更好地研究系统特性更好地研究系统特性?2系统设计系统设计和和系统辨识系统辨识你现在浏览的是第十五页，共40页你现在浏览的是第十六页，共4

6、0页3环境预测环境预测已知已知系统响应系统响应和和系统参数系统参数确定确定系统的激励系统的激励?机械振动问题及解决方法机械振动问题及解决方法你现在浏览的是第十七页，共40页振动环境预测的实例振源判断、载荷识别、基于振动振源判断、载荷识别、基于振动 信号的工况监视与故障诊断。用五轮仪来测量路面的不平度用五轮仪来测量路面的不平度 对于五轮仪，其系统特性已知，通过测量五轮仪的对于五轮仪，其系统特性已知，通过测量五轮仪的输出，可以反推出路面的不平度特性。输出，可以反推出路面的不平度特性。你现在浏览的是第十八页，共40页总结 实际振动问题往往错综复杂，它可能同时包含系统识别，振动分析和振动设计的几个方面

7、的问题。本课程只研究振动分析的问题。你现在浏览的是第十九页，共40页振动系统模型振动系统模型 你现在浏览的是第二十页，共40页你现在浏览的是第二十一页，共40页自由度自由度就是确定系统在振动就是确定系统在振动过程中任何瞬时几何位置所过程中任何瞬时几何位置所需独立坐标的数目需独立坐标的数目你现在浏览的是第二十二页，共40页学习振动课的必要性 1.1.进行结构动强度设计的需要进行结构动强度设计的需要 2.2.消除有害的振动消除有害的振动 3.3.利用振动有利的一面利用振动有利的一面 4.4.是学好有关车辆专业课的基础是学好有关车辆专业课的基础 5.5.系统的应有已学到的数学、力学知识，并补充系统的

8、应有已学到的数学、力学知识，并补充新的数学知识新的数学知识 6.6.和其他专业的相关课程的联系和其他专业的相关课程的联系 你现在浏览的是第二十三页，共40页结构动强度设计 根据结构承受的动载荷来设计零部件的结构参数并选择材料及热处理工艺。你现在浏览的是第二十四页，共40页用材料力学的方法进行设计用振动理论的方法进行设计你现在浏览的是第二十五页，共40页结构动强度设计的优点满足使用的强度和刚度要求结构轻巧，节省材料你现在浏览的是第二十六页，共40页振动是学好有关车辆专业课的基础 发动机，传动系统，车身，悬架系统，转向系统都存在振动问题；平顺性和操作稳定性方面，振动理论是其核心理论 你现在浏览的是

9、第二十七页，共40页系统的应用、补充数学力学知识 微积分，微分方程，线性代数，概率论，理论力学你现在浏览的是第二十八页，共40页和其他专业的相关课程联系 和电子系统之间的关系和控制理论之间的关系你现在浏览的是第二十九页，共40页振动系统和振荡电路的对比你现在浏览的是第三十页，共40页和控制理论的联系你现在浏览的是第三十一页，共40页如何学好振动 1.1.复习原有的数学、力学知识复习原有的数学、力学知识 2.2.上课注意听讲，独立完成作业上课注意听讲，独立完成作业 3.3.开阔视野，多阅读有关方面的书籍开阔视野，多阅读有关方面的书籍 4.4.养成独立思考的习惯，学会问问题养成独立思考的习惯，学会

10、问问题 5.5.养成归纳总结的习惯养成归纳总结的习惯 你现在浏览的是第三十二页，共40页学会问问题 在提问之前，保证你已经查阅了大量相关在提问之前，保证你已经查阅了大量相关文献文献对要提问的问题已经进行了深思熟虑对要提问的问题已经进行了深思熟虑 所提的问题要具体，清晰，保证教师能够迅速所提的问题要具体，清晰，保证教师能够迅速找到你的问题所在找到你的问题所在 你现在浏览的是第三十三页，共40页归纳总结的目的达到：感性理性感性 你现在浏览的是第三十四页，共40页1.3 机械振动课内容讲解简单线性振动线性振动原理的一门课 能够用能够用常系数线性微分方程常系数线性微分方程常系数线性微分方程常系数线性微

11、分方程来描述的振动来描述的振动主要包括：绪论绪论 单自由度系统振动单自由度系统振动 多自由度系统振动多自由度系统振动 随机振动随机振动?你现在浏览的是第三十五页，共40页机械振动的分类机械振动的分类 1按振动系统的按振动系统的自由度数自由度数分类分类自由度就是确定系统在振动自由度就是确定系统在振动过程中任何瞬时几何位置所过程中任何瞬时几何位置所需独立坐标的数目需独立坐标的数目单单自自由由度度系系统统振振动动确确定定系系统统在在振振动动过过程程中中任任何何瞬瞬时时几几何何位位置只需要一个独立坐标的振动；置只需要一个独立坐标的振动；你现在浏览的是第三十六页，共40页两两自自由由度度系系统统振振动动

12、确确定定系系统统在在振振动动过过程程中中任任何瞬时几何位置需要两个独立坐标的振动；何瞬时几何位置需要两个独立坐标的振动；多多自自由由度度系系统统振振动动确确定定系系统统在在振振动动过过程程中中任何瞬时几何位置需要多个独立坐标的振动；任何瞬时几何位置需要多个独立坐标的振动；你现在浏览的是第三十七页，共40页2 2按振动系统所受的激励类型分类按振动系统所受的激励类型分类自自由由振振动动系系统统受受初初始始干干扰扰或或原原有有的的外外激激励取消后产生的振动；励取消后产生的振动；强强迫迫振振动动系系统统在在外外激激励励力力作作用用下下产产生生的振动；的振动；自自激激振振动动系系统统在在输输入入和和输输

13、出出之之间间具具有有反馈特性并有能源补充而产生的振动。反馈特性并有能源补充而产生的振动。你现在浏览的是第三十八页，共40页3按系统的响应（振动规律）分类按系统的响应（振动规律）分类简简谐谐振振动动能能用用一一项项时时间间的的正正弦弦或或余余弦弦函函数表示系统响应的振动；数表示系统响应的振动；周周期期振振动动能能用用时时间间的的周周期期函函数数表表示示系系统响应的振动；统响应的振动；瞬瞬态态振振动动只只能能用用时时间间的的非非周周期期衰衰减减函函数表示系统响应的振动；数表示系统响应的振动；随随机机振振动动不不能能用用简简单单函函数数或或函函数数的的组组合合表表达达运运动动规规律律，而而只只能能用用统统计计方方法法表表示示系系统统响响应应的振动。的振动。你现在浏览的是第三十九页，共40页第三节第三节 简谐振动简谐振动简谐振动简谐振动 振幅、周期（圆频率或频率）和初相位振幅、周期（圆频率或频率）和初相位 三角函数表示、矢量表示和复数表示三角函数表示、矢量表示和复数表示 简谐振动的迭加简谐振动的迭加 复数相加或矢量叠加复数相加或矢量叠加 任意周期振动的谐波分析任意周期振动的谐波分析 任意周期振动都可以通过谐波分析分解成一系列简任意周期振动都可以通过谐波分析分解成一系列简谐振动的叠加谐振动的叠加 你现在浏览的是第四十页，共40页