改进的车辆振动响应均方根值计算公式及其工程应用*

于曰伟，赵雷雷，周长城

（山东理工大学交通与车辆工程学院，淄博 255000）

前言

在众多分析方法中，解析法因其可以直观地展现出量与量之间的对应关系，同时可使设计人员快速有效地对工程选择做出合理的判断，因此，在车辆工程研究领域受到了研究者的青睐［1-2］，开展了大量研究。其中，在车辆振动响应解析求解方面，很多文献基于1/4车辆模型，以白噪声路面谱作为车辆系统的路面输入模型，推导得到了车身垂直振动加速度、悬架动挠度和车轮动载荷均方根值计算公式，并将其成功应用于诸多工程实践中［3-11］。然而以1/ω2的形式出现的白噪声路面谱与实际路面相比，在低频部分存在高估现象，致使计算得到的高速行驶状态下的车辆振动响应结果与实际偏差较大。

针对以上问题，在前人工作基础上，用更加贴近于路面实际的以1/（ω2+ω02）形式出现的滤波白噪声路面谱作为车辆系统的路面输入模型，对车辆振动响应均方根值的计算公式进行重新推导。作为现有众多研究的延伸和补充，该研究将能更为完善地为车辆行驶振动响应的估计、路面等级的预测和车辆初始设计时悬架系统阻尼比的估算提供有效的技术保障。

1 1/4车辆模型

1.1 车辆行驶振动模型

为简化模型建立，同时便于结果分析，利于工程应用，在车辆振动响应解析求解中，通常将整个车辆悬架系统简化为单轮线性2自由度系统模型［1-2］进行研究，如图 1所示。

图1 车辆行驶振动模型

图中：m2，m1分别为单轮簧上、簧下质量；……