汽車振動分析與測試

第1章 振動基本概念
1.1 振動系統組成要素及等效參數
1.1.1 振動系統組成要素
1.1.2 振動系統的等效參數
1.2 振動的分類
1.3 振動方程建立及響應的求解
1.3.1 簡諧振動
1.3.2 諧波分析
1.4 車輛振動簡化模型
小結
習題
第2章 單自由度振動
2.1 單自由度振系的自由振動
2.2 單自由度振系的強迫振動
2.2.1 簡諧激勵下的強迫振動
2.2.2 一般性周期激勵下的強迫振動
2.2.3 任意激勵下的強迫振動
2.3 振動隔離
2.3.1 主動隔振
2.3.2 被動隔振
小結
習題
第3章 二自由度振動
3.1 二自由度自由振動
3.1.1 二自由度振動微分方程
3.1.2 二自由度無阻尼自由振動
3.1.3 二自由度有阻尼自由振動
3.2 二自由度強迫振動
3.2.1 諧波激振力下的強迫振動
3.2.2 疊加法求系統響應
3.3 路面激勵下的強迫振動
3.3.1 車身與車輪雙質量系統
3.3.2 雙軸汽車振動
小結
習題
第4章 多自由度振動
4.1 多自由度系統振動微分方程
4.1.1 直接法
4.1.2 拉格朗日法
4.1.3 影響系數法
4.2 多自由度振動系統的固有特性
4.2.1 固有頻率
4.2.2 主振型
4.3 多自由度無阻尼振動系統的模態分析
4.3.1 廣義坐標和坐標變換
4.3.2 模態分析
4.4 多自由度無阻尼振動系統的響應計算
4.4.1 自由振動響應
4.4.2 強迫振動響應
4.5 多自由度有阻尼振動系統的實模態分析
4.5.1 實模態分析的條件
4.5.2 有阻尼系統的自由衰減振動響應
4.5.3 比例阻尼多自由度系統在簡諧激振下的振動響應
4.5.4 任意激振下比例阻尼多自由度系統振動響應
4.6 多自由度有阻尼振動系統的復模態分析
4.6.1 狀態空間方法
4.6.2 復特征值、復特征向量和復模態矩陣
4.6.3 復特征向量對矩陣A和B的正交性
4.6.4 坐標變換
小結
習題
第5章 固有特性近似計算方法
5.1 矩陣迭代法
5.1.1 基頻和振型的求法
5.1.2 二階固有頻率和振型的求法
5.1.3 高階固有頻率和振型的求法
5.2 子空間迭代法
5.3 瑞利能量法和鄧克萊法
5.3.1 瑞利能量法
5.3.2 鄧克萊法
5.4 傳遞矩陣法
5.4.1 單元傳遞矩陣
5.4.2 系統傳遞矩陣
5.4.3 傳遞矩陣法求固有頻率和振型
5.4.4 分支傳動系統的傳遞矩陣法
5.5 具有零特征根和重特征根的系統振型解法
小結
習題
第6章 連續系統振動分析
6.1 弦的橫向振動問題
6.2 時間與空間變量分離方法
6.3 桿的縱向振動及軸的扭轉振動
6.4 梁的橫向振動
6.5 薄板的彎曲振動
6.5.1 薄板振動微分方程
6.5.2 矩形薄板自由振動的Levy解
6.5.3 圓形簿板的自由振動
6.5.4 薄板固有頻率的變分式
6.5.5 用Rayleigh-Ritz法分析薄板的自由振動
6.5.6 薄板的強迫振動
6.6 連續系統振動響應的模態分析法
6.6.1 連續系統振型的正交性
6.6.2 連續系統無阻尼強迫振動的模態分析
小結
習題
第7章 非線性振動分析
7.1 非線性振動及基本概念
7.1.1 相平面
7.1.2 平衡的穩定性
7.2 非線性自由振動的近似解析法
7.2.1 攝動法
7.2.2 參數變易法
7.2.3 諧波平衡法
7.3 非線性強迫振動的近似解析法
7.3.1 跳躍現象
7.3.2 次諧波振動
7.4 非線性Duffing系統與特性分析
7.4.1 非線性Duffing系統的自由振精細積分法
7.4.2 非線性Duffing時滯系統的強迫振動特性分析
7.4.3 非線性Duffing剛度擾動系統的強迫振動特性分析
7.5 自激勵振動
小結
習題
第8章 隨機振動
8.1 隨機振動基本概念
8.1.1 平穩隨機振動
8.1.2 各態歷經隨機振動
8.2 隨機振動的統計特性
8.2.1 幅值域（J地域）特性
8.2.2 相關域特性
8.2.3 頻率域特性
8.2.4 隨機振動的概率分布
8.3 線性振動系統隨機響應計算
8.3.1 線性系統隨機激勵響應統計特性
8.3.2 線性系統傳遞特性
8.4 汽車隨機振動計算實例
小結
習題
第9章 車輛行駛振動
9.1 路面不平度及其功率譜
9.1.1 路面不平度的測量
9.1.2 路面不平度及其功率譜密度
9.1.3 測量數據處理及路面不平度表示
9.2 車輛振動性能的評價
9.2.1 車輪動裁、行駛安全性和道路應力
9.2.2 彈簧撓度
9.2.3 舒適性評價
9.3 單輪車輛模型
9.3.1 輪胎和座椅的簡化模型
9.3.2 車輛單輪模型
9.3.3 單輪車輛模型運動方程
9.3.4 幅頻特性和評價尺度
9.3.5 評價尺度的影響因素
小結
習題
第10章 MATLAB及在汽車振動分析中的應用
10.1 基于舒適性的懸架系統最佳阻尼比
10.1.1 單輪二自由度懸架系統響應的頻響函數
10.1.2 車身垂直加速度均方值
10.1.3 基于舒適性的車輛懸架最佳阻尼比Eoc
10.2 基于安全性的懸架系統最佳阻尼比
10.3 基于舒適性和安全性的半主動懸架最佳阻尼比
10.3.1 懸架動撓度
10.3.2 基于舒適性和安全性的半主動懸架最佳阻尼比計算
10.3.3 路況及車輛預測
10.4 被動懸架最佳阻尼匹配減振器特性
10.4.1 被動懸架系統最佳阻尼可行性設計區
10.4.2 懸架系統最佳匹配減振器的阻尼特性
小結
習題
第11章 汽車振動測試
11.1 MATLAB軟件及其特點
11.1.1 MATLAB的工作空間
11.1.2 MATLAB的命令窗口
11.1.3 MATLAB的程序編輯/調試器
11.1.4 MATLAB的幫助系統
11.2 MATLAB語言程序設計
11.2.1 矩陣的定義
11.2.2 矩陣運算
11.2.3 MATLAB的函數
11.2.4 MATLAB的控制語句
11.2.5 M文件的編寫
11.2.6 MATLAB圖形命令
11.2.7 Simulink的應用
11.3 MATLAB在汽車振動分析中的應用實例
11.3.1 單自由度簡諧激振問題
11.3.2 車身車輪二自由度振動問題
11.3.3 整車七自由度振動問題
11.3.4 車輛在C級路面行駛下的懸架功率譜問題
小結
習題
第12章 汽車振動測試
12.1 振動測試技術基礎
12.1.1 測量方法和技術
12.1.2 傳感器的作用和分類
12.1.3 振動測試系統及性能指標
12.1.4 測量信號處理
12.1.5 振動測量系統校準
12.2 汽車振動測試儀器和設備
12.2.1 振動傳感器
12.2.2 放大器和濾波器
12.2.3 激振信號發生器
12.2.4 激振設備及方法
12.2.5 信號處理及儀器
12.3 汽車振動參量測量及試驗方法
12.3.1 機械振動基本參量的測量
12.3.2 汽車動力學系統振動特性的測量
12.3.3 激光全息振動測量
12.3.4 模態分析試驗與參數識別
12.3.5 懸架系統固有頻率和阻尼比的測定
12.3.6 汽車定置的振動試驗方法
12.3.7 汽車行駛的振動試驗方法
12.3.8 汽車起步、制動時的振動試驗方法
12.4 整車室內振動特性模擬試驗
12.4.1 整車室內振動道路模擬試驗台及功能
12.4.2 試驗激勵信號
12.4.3 道路模擬試驗的工作過程
12.4.4 關于道路模擬試驗的幾個問題
12.4.5 現代汽車駕駛模擬器介紹
12.5 整車行駛平順性試驗實例及測試結果分析
12.5.1 懸架系統固有頻率和阻尼比測定
12.5.2 平順性試驗的各測點布置
12.5.3 平順性脈沖輸入行駛試驗
12.5.4 平順性隨機輸入行駛試驗
小結
習題
參考文獻