某重型高機動越野車運輸振動測試與分析

魯效順 徐敏

【摘? 要】不斷的對某重型高級越野車進行運輸震動數據進行不斷的處理以及分析比較之后得出了車輛所承受的重量不同，以及在該車不同方向上車過程當中所帶來的運動頻率的大小都是不一樣的。通過計算以及分析得出運輸震動功率譜密度的主要集中區域分布在0赫茲到20赫茲之間，并且低頻部位的能量在一定程度上是遠遠大于高頻部位的能量，因為震動的方向是不同的， 荷載也是不同的，所以運動的強度也是存在著大小差別的不斷的研究以及分析得出不同荷載狀態下震動強度峰值主要出現在2赫茲到5赫茲之間。

【關鍵詞】運輸震動;荷載;頻率;功率譜密度

引言

在儀器設備在實際車輛運行過程當中和使用過程當中受到的影響因素是比較多的。比如受到自然環境的影響，氣候條件的影響，以及機械條件，生物條件和化學條件的影響都是比較多的，而且不同的環境對于車載儀器設備的影響程度也是不一樣的，特別是以機械條件為震動而最常見的機械條件，主要是因為系統運動的頻率不斷的增加以及運動幅度的大小。這在一定程度上對于機械設備的物資運輸有著非常大的影響作用，有可能會導致物資發生損害或者導致物資報廢，從而給使用者造成巨大的經濟損失。要對重型高級越野車在運輸過程當中的震動測試進行不斷的分析以及研究，盡量減少因為運動而導致物資出現問題，減少經濟損失。

1.引起隨機震動的因素

車載儀器設備在公路上進行行駛過程當中所受到的震動頻率與運輸汽車所受到的類型包括對于汽車的養護情況、道路的狀況，行駛的速度，以及承載數量的大小，甚至也有可能與駕駛員的駕駛技術水平有著非常密切的關系，所以導致汽車產生震動的應援，總共有三種振源：第1種發動機傳動系包括齒輪箱運轉時會產生一定的震動，如果發動機出現了嚴重的問題，則會導致震動現象更加明顯，對于物質的損壞程度也更高。第2種是道路對汽車所使汽車產生震動，如果道路路面非常的差，這就會導致汽車在行駛過程當中不斷的進行顛簸，導致震動頻率越來越高，使的汽車的振動幅度也越大。第3種則是滯留的阻力就是空氣阻力所產生的震動，汽車在行駛過程當中會與空氣產生一定的摩擦力，空氣的阻力放大就會使汽車出現小幅度的震動。

對運輸的汽車而言在這三種導致汽車運輸運動性能的根源當中第3種空氣阻力是基本上可以忽略不計的，因為這種震動只有在速度很高的情況下才能夠跟空氣形成摩擦形成沸騰，而在實際的運輸過程當中運輸的汽車是不可能達到特別高的速度，特別是在野戰運輸情況之下不會太高，道路的條件以及戰場的因素，在一定程度上對汽車的運輸頻率以及震動次數有著非常重要的影響，我們可以通過分析不斷的發現一流的擾動，對汽車形成的震動是次要的振源忽略不計。

汽車運輸過程當中震動的根源是來自發動機傳動系統以及道路的實際情況，發動機傳動系統在一定程度上與傳動系統底板的運動等一致較為明顯的，而對于路面的自己來說并不是特別明顯，所以在儀器設備在公路運輸過程當中所產生的運動，不要是來自于道路情況對于運輸汽車車身所產生的刺激，如果道路質量較好，則就只得汽車的運動頻率較小，對汽車的影響較小，如果道路的路面質量較差，出現較大坑洼就會使汽車出現明顯的顛簸，使得運動頻率增加。

2.運輸震動測試

在對運輸振動測試過程當中選擇某重型高機動越野車，在測試過程當中，采用國外先進的數據采集設備，該設備的采樣頻率可高達1000k赫茲。

測試地點選擇在汽車試驗場數據采集過程當中，設備采樣頻率定為100赫茲，在試驗過程當中要保證汽車的車況良好，汽車輪胎等等一些剛性的技術條件符合規定，保證一輛汽車由同一駕駛員進行駕駛并且勻速行駛荷載情況為發展方式通常采用沙袋進行均勻的搭載實驗路面分別選擇為油漆好路、比利時路、鵝卵路。

振動特性分析 對于同一路面和一定行車速度，其振動信號 的大小服從概率統計規律。在實際測試中，由安 裝在車廂底板上的三向加速度傳感器測得振動數 據，然后對其進行統計分析。由得到的加速度功 率譜密度圖可以看出，公路運輸的振動是一種寬 帶隨機振動。 油漆好路不同載荷、不同方向的實測功率譜 ，振動強度與載 荷多少、振動方向有關。載荷越大，振動越小。在 3個互相垂直的方向上，垂直方向（垂向）的振動 強度最大，左右方向（橫向）次之，前后方向（縱 向）最小。就頻率和頻率范圍而言，這種振動的能 量主要集中在0～20 Hz范圍內，并且低頻部位的 能量比高頻部位高（車速低時更明顯），這主要是 由于道路激勵汽車輪胎非懸架質量（固有頻率為 2～5 Hz）和懸架（彈簧系統，固有頻率5～20 Hz） 的共振產生。

3.震動測試分析

車輛在相同條件之下，道路路面條件一樣以及車況良好，發動機系統無障礙隨著車輛不斷的重量不斷的增加，這就使得車輛的質量也在不斷的增加，對于路面的壓力快速的增加，所以這就導致車輛的振動程度也在不斷的減小。

經過研究發現對車輛的不同風向震動測試垂直方向的震動長度以及震動幅度都是較大的橫向的震動，對于車輛來說震動幅度以及震動頻率都是較小的，在汽車前進過程當中震震動強度是屬于最小的。

車運輸震動過程當中的主要能量是集中在0～20赫茲之間，而且這種能量譜是連續不斷的，一直都會出現低頻部位的能量往往會比高頻部位要高。

在運輸過程當中，根據不同的荷載重量，而且不同的運輸方向以及振幅對汽車的作用方向，這就會導致功率譜的變化，形狀也是不一樣的，總的變化趨勢是功率譜的密度隨著運動頻率的不斷增大而使密度減小，不同荷載狀況之下功率譜的密度線是不一樣的，但是主要集中在2赫茲左右和5赫茲左右都會出現峰值。

總結：通過對于某重型高機動越野車的運動分析以及測量，對于引起震動產生的原因已經有了初步的了解，這就需要我們在越野車運行過程當中盡量減少與震動因素的摩擦，為了減少運動的發生，這就需要對于各量的荷載不斷的拉大，但是要確保在車輛的荷載范圍之內，同時也要選擇較為平整的路面進行行駛，只有這樣才能夠使得震動的幅度以及震動的頻率不斷減小，及時的對越野車做好發動機的保養，使得減少因為車輛性能的原因造成震動幅度的不斷加大，使車輛內部所和彩的物資造成報廢以及不可使用，所以這也需要工作人員對機動車做好日常的維護保養，并且在行駛過程當中有統一的駕駛員對車輛進行駕駛，行駛在路面較為平整的道路，使得震動幅度不斷減小。

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