论文总字数：15703字

摘 要

本论文主要介绍轻型客车平顺性的研究。在对汽车平顺性的评价指标方面做了理论概述的基础上，对人体和汽车模型做了一些探讨。结合路面不平度统计特性分析，对汽车二自由度振动模型进行了分析，并结合实际参数计算了一些振动特征量，对二自由度系统的固频以及幅频特性等进行了一定的计算说明。在二自由度分析的基础上，进一步探讨了更贴切实际的四自由振动分析，对双轴汽车的振动进行一定的计算阐述。最后对汽车后轮毂进行三维激光扫描以及点云数据处理，并在CATIA中逆向建模。

在这次毕业设计中，我收获并学习了很多课本上没有的知识，并对课本上的知识进行了巩固吸收和系统整理，了解了汽车研究的发展状况，并掌握了非常实用的建模软件。同时也学到了很多制图上的知识。

关键词：汽车平顺性 振型分析 二自由度 逆向建模

Abstract

This thesis mainly introduces the study of ride comfort of light buses. Based on some theoretical overviews of evaluation indicators for automobile ride comfort, some discussions were made on the human body and vehicle models. Combined with the statistical analysis of road irregularities, the two-degree-of-freedom vehicle vibration model was analyzed and combined. The actual parameters have been used to calculate some vibration features. The calculations of the two-degree-of-freedom system's solid frequency and amplitude-frequency characteristics have been given.Based on the analysis of two degrees of freedom, the more practical and practical four-free vibration analysis was further discussed, and the vibration of the two-axle vehicle was calculated and elaborated. Finally, the three-dimension laser scanning and point cloud data processing of the rear wheel hub of the vehicle are performed and inversely modeled in CATIA.

In this graduation project, I learned and learned a lot of knowledge that was not available in textbooks. I also consolidated and absorbed the knowledge in the textbooks, learned the development of automotive research, and mastered very useful modeling software. . At the same time also learned a lot of knowledge on graphics.

Key Words: Car smoothness; Mode shape analysis; Two degrees of freedom; Inverse modeling

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 论文研究的背景意义 1

1.2 汽车平顺性的研究情况 1

1.3 主要研究的工作内容 2

1.3.1 汽车行驶平顺性评价指标 2

1.3.2 人体对振动的反应 2

1.3.3 悬架结构 3

第二章 汽车平顺性 4

2.1 人体对振动的反应和平顺性的评价 4

2.1.1 人体对振动的反应 4

2.1.2 汽车平顺性评价方法 7

2.2 路面不平度统计特性 9

2.2.1 路面不平度的功率谱密度 9

2.2.2 空间功率谱密度化为时间功率谱密度 9

第三章 汽车二自由度振动模型 11

3.1 汽车系统的简化 11

3.2 运动方程的求解与振型分析 13

3.2.1 运动方程的建立与求解 14

3.2.2 车身车轮振动的振型分析 17

3.2.3 车身、车轮的频率计算分析 21

第四章 双轴汽车四自由度的振动分析 23

4.1 振型分析 23

4.2 采用、坐标系时的无阻尼自由振动运动方程 24

4.3 经济性分析 25

第五章 三维激光扫描技术 27

5.1 逆向工程与三维激光扫描技术 27

5.1.1 逆向工程的主要技术 27

5.1.2 三维激光扫描技术 28

5.2 数据采集与预处理 28

5.2.1 三维扫描 28

5.2.2 点云处理 30

5.3 曲面重构及实体化 31

5.4三位数模转二维工程图设计 34

5.4.1 基本视图的创建 34

5.4.2 轴测图的创建 35

5.4.3 尺寸公差的标注 35

总结与展望 36

参考文献 37

致谢 39

第一章 绪论

1.1 论文研究的背景意义

作为一种便利快捷的交通工具，汽车在人们的家庭中日益得以普及，在这种背景下，人们在汽车各方面能力上的需要也大大提升，这推动了汽车在各项能力尤其是平顺性方面的提升。根据数据显示，2011年我国建成使用的汽车生产基地的产销量高达2100万辆，这个新兴产业早已成为我国国民经济的支撑力量。那么要想研究平顺性，首先要弄明白什么是平顺性：汽车在道路上行驶时，由于路面不平会产生振动，这种振动会对身体健康产生影响，又或是对货物造成破坏。如果汽车的平顺性不够好，则行驶过程中就会出现严重的颠簸现象，从而使司机迫不得已而对汽车行驶速度进行一定的降低，这将导致汽车平均速度的衰减以及货运率的减少。另外，如果发动机的运作不在最适合的转速内，会使汽车的燃油经济性有所下降，这就会使汽车行驶中汽车的使用量有一定程度的提升，提升汽车行驶的成本。所以伴随经济与科学的发展，人们对汽车舒适性的要求也在逐渐的变高，所以不能看出，人们对平顺性的重视也越来越高。

1.2 汽车平顺性的研究情况

我国对平顺性的研究上资源的投入相比其他发达国家较低，这就导致了一个不可否认的现状——我国在平顺性上的科研和分析手法比较落后，还有很大的发展道路要走。美国对剖析模型有着很长时间的研发，当前，在美国各主要车辆的试验场大部分都成立了模拟仿真试验中心，为车研发提供各种服务。而在中国，我们对汽车的研发中对仿真分析和计算重视不够，看成是不太重要的东西，以至于许多可以预测到的问题都是到最后才暴露出来，从而使研究成本大大提升。

目前，对其平顺性的评估的主要措施有两种，依次为主观评价法和客观评估法。

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