力学模型的简化原则

序号

简化原则

汽车模型简化说明

1

根据研究问题的需要和可能，突出影响振动的主要因素，忽略影响振动的次要因素

根据研究，人乘汽车的舒适性或车架振动问题的需要，对汽车系统进行下列简化

(1)轮胎和悬挂弹簧的质量与车架和前后桥的质量相比，前者的质量是影响振动的次要因素，可以忽略；但前者的弹性与后者的弹性相比，前者的弹性又是影响振动的主要因素，应当加以突出。因此，将轮胎和悬挂弹簧简化为无质量的弹性元件，而将车架和前后桥简化为刚体质量

(2)发动机不平衡惯性力与汽车行驶时路面起伏对汽车振动的影响相比，前者很小可忽略。于是，将系统的受迫振动问题简化成支承运动引起的受迫振动问题

2

简化后的力学模型要能反映实际振动系统的振动本质

简化后的力学模型应按下列顺序依次反映实际振动系统的振动本质

(1)主要振动：车架沿y方向振动和绕z轴摆动(y，φ_z)

(2)比较主要的振动：前后桥沿y方向振动(y₁，y₂)

(3)一般振动：车架和前后桥绕x轴的摆动(φ_x，φ_1x，φ_2x)

(4)其他次要振动被忽略，于是系统被简化为具有7个自由度(y，φ_z，y₁，y₂，φ_x，φ_1x，φ_2x)的力学模型

3

允许力学模型同实际系统的主要振动有误差，但必须满足工程精度(允许误差)要求

(1)工程精度要求放宽点，可将车架和前后桥绕x轴摆动(φ_x，φ_1x，φ_2x)忽略，系统则被简化成为如图a所示具有四个自由度(y，φ_z，y₁，y₂)的力学模型

(2)工程精度再放宽一点，还可将前后桥沿y方向的振动(y₁，y₂)忽略，于是系统又被简化成为如图b所示具有两个自由度(y，φ_z)的力学模型

(3)如果再忽略两个不同方向振动的耦联，系统还可以被分解成为两个单自由度模型

(4)处理工程振动问题时，宁可工程精度差一点，也要把系统简化成为单自由度或二自由度的力学模型，这样更能突出振动本质，误差大些可通过调试加以弥补