中华人民共和国国家标准汽车悬挂系统的固有频率和阻尼比测定方法 Ｍｅｔ ｈｏｄ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄ ｄａｍｐｉｎｇ ｒａｔｉｏ－Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍＧｓ／Ｔ ４７８３－１９８４本标准适用于各种类型双轴汽车悬挂系统固有频率和阻尼比测定。测定参数包括车身部分（簧载质 量）的固有频率和阻尼比以及车轮部分（非簧载质量）的固有频率。这三个参数是分析悬挂系统振动特性和对汽车平顺性进行研究和评价的基本数据。１试验条件飞．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。１．２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。１．３轮胎花纹完好，轮胎气压符合技术条件所规定的数值。２２．１２２测且仪器的频响与测点测量仪器的频率范围应能满足。＂ ３＾＂１００ Ｈ：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。试验方法３．１试验时可用以下三种方法使汽车悬挂系统产生自由衰减振动。３．１．１滚下法：将汽车测试端的车轮，沿斜坡驶上凸块（凸块断面如图１所示，其高度根据汽车类Ｍ与悬挂结构可选取６０， ９０，１２０ ｍｍ，横向宽度要保证车轮全部置于凸块上），在停车挂空档发动机熄火后，再将汽车车轮从凸块上推一「，滚下时应尽量保证左、右轮同时落地。３，．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６０或９０ ｍｍ，然后跌落机构释放，汽车测试端突然抛下０２１｜０９（今考）图１滚下法用凸块断面示意图 国家标准局１９８４－１１－０８发布４８４ １９８５－１０－０１实施ＧＢ／Ｔ ４７８３－１９８４３．１．３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６０或９０ＭＭ，然后用松脱器使绳索突然松脱。注：用上述三种方法试验时， 拉下位移盘、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．对于特殊的汽车类型与悬架结构可以选取６０，９０，１２０ ｎｍｉ以外的值 ３．２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钟，保证衰减振动曲线完整，共记录３－５次。３．３试验时，非测试端悬架一般不用卡死以其振动。在汽车前、后端振动相互联系较强时，非测试端悬架要卡死，并在报告中注明。４数据处理４．１时间历程法：由记录得到的车身及车轴上自由衰减振动曲线（见图２），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＇。然后按下式算出各部分的固有频率。ｆａ ＝ １／Ｔ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・……（１）ｆ， 二１１Ｔ＇・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・……（２）式中：．ｆａ—车身部分固有频率，Ｈｚ；Ｔ— 车身部分振动周期，５；ｆ— 车轮部分固有频率，Ｈｚ；Ｔ＇ —车轮部分振动周期，５。Ｚ （ｔ）ｃ （ｔ）车身部分（可选用截止频率５ Ｈｚ进行低通滤波）ｂ车轮部分（可选用截止频率２０ Ｈ：进行低通滤波）图２ 自由衰减振动曲线由车身部分振动的半周期衰减率ｒ ＝Ａ， ／Ａ２ （Ａ，—第二个峰至第三个峰的峰一峰值，Ａｔ—第三个峰至第四个峰的峰一峰值），按下式求出阻尼比。一・．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． （３）了石一一ｎ＝ａ２ｒ式中：ｎ—圆周率；Ｉ ｎ—自然对数。 当阻尼较小时（Ａ３—第四个峰至第五个峰的峰一峰值，没有突然减小），可用整周期衰减率Ｔ ＝Ａ｝／Ａ，按下式求出阻尼比。—，万１－１４｝ｌｎｎ｀ｒ３＇・・。・・・・……’．．・．．・・・・・・．．・・・・・・・・・．．。……（４）４８５Ｇｓ／Ｔ ４７８３－１９８４４．２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六ｔ）和犷（，），然后在信号处理机上进行频率分析．４．２．１对车身与车轴上加速度信号三（ｔ） ＊５ Ｃ（ｔ）进行自谱处理。处理时用截止频率２０ Ｈ：进行低通滤波・采样时间间隔△，取２０ ｍｓ，频率分辨率为△ｆ＝０．０５ Ｈｚ． ａ）车身部分加速度均方根自谱Ｇ（ｆ） （见图３，ａ）的峰值频率即为车身部分固有频率．几。ｂ）车轮部分加速度均方根自谱Ｇ（． ｆ）（见图３．６）的峰值频率即为车轮部分固有频率ｆｌ．Ｖ ＧＺ不ｆ，＝２．２‘：。￣－‘一一Ｊ一一￣‘一一山一一一‘陌－￣‘￣盛－了．车身都分１Ｚ ／ ｅ Ｉ ｆ．＝２．５３５ Ｈｅ了 ＧＣ （ｆ）五＝１０． ７６３Ｈｚ－－一巴－－一－上一．一‘－－一－１一一￣￣么￣种－一二‘一了车轮部分图３加速度均方根自谱示例图４幅频特性示例４．２．２车轴上加速度信号粼ｔ）作为输人，车身上加速度信号ｚ（ｔ）作为输出进行频率响应函数处理得到幅频特性阵／犷｝（见图４），处理时采样时间间隔．３ｔ取５ ｍｓ，幅频特性的峰值频率为车轮部分不运动时的车身部分的固有频率ｆｌ，它比车身部分的固有频率几略高一些。由幅频特性的峰值Ａ。可以近似的求出阻尼比，其计算公式如下：（５）２了Ａ二一ｌ注：以上两种数据处理方法根据情况可选择其中一种・并在报告中注明试验报告试验报告内容与格式见附录Ａ（补充件）。４８６ＧＢ／Ｔ ４７８３－１９８４附录Ａ 报告格式示例（补充件） 悬挂系统的固有频率与阻尼比测定试验报告ａ）试验车辆汽车型号，制造厂，编号汽车最大总质量ｋｇ。相应轴载质量前轴ｋｇ；后轴ｋｇ，空车质量ｋｇ，相应轴载质量前轴ｋｇ。后轴ｋｇ，悬架型式前端后端弹性元件型式，主要尺寸参数前端 后端 减振器型式，主要尺寸参数前端 后端 缓冲块外形尺寸和满载、空载间隙前端后端轮胎型式和尺寸前轮后轮 轮胎气压前轮ｂａｒ；后轮ｂａｒｅ轴距们１ｍ，轮距前轮ｍｍ；后轮ｂ）测试仪器传感器型号放大器型号记录仪型号处理分析仪器型号ｃ）试验条件产生自由衰减振动的方式＿拉下量、支起高度或凸块高度非测试端悬架是否卡死＿是否拆下减振器，是否拆下缓冲块ｄ）试验结果试验日期试验参加者４８７ＧＢ／Ｔ ４７８３－１９８４表Ａ１由自由衰减振动曲线处理得到结果厦矿一￣｝！兰１２３４５平均车身部分固有前频率ｈ． Ｈ．后前阻尼比ｌｐ后车轮部分固有前频率．ｆ，Ｈｚ后表Ａ２由频率分析法得到结果六￣￣竺二车身部分固有频率Ｊ．， Ｈｚ阻尼比０车轮部分固有频率．／・Ｈｚ前悬挂系统后悬挂系统典型衰减振动曲线和频谱图（参照图２，３，４），附加说明：本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由长春汽车研究所归口。本标准起草单位：清华大学。本标准主要起草人：赵六奇。４８８
