单侧悬架的线刚度为Kl??Fz'm2?ks()。 ?stncos?由式（5-42）整个悬架的侧倾角刚度为：
K?r?1mpKl(2pcos?)2?2ks()2。 2n5.17 习题图5为三种前独立悬架对车轮相对车身垂直上下位移时前束变化的影响。试问图中哪一条曲线具有侧倾
过多转向效果？
答：曲线1对应的前独立悬架，转弯时车厢侧倾，内侧前轮处于反弹行程，前束增加，车轮向汽车纵向中心线转动，外侧前轮处于压缩行程，前束减小，车轮向外转动。采用这种悬架导致汽车的侧倾转向增加了不足转向量，具有侧倾不足转向效果。
曲线2对应的前独立悬架，曲线较其他两种更贴近纵坐标轴，说明这种悬架的侧倾转向量很小，几乎等于零。 曲线3对应的前独立悬架，转弯时车厢侧倾，内侧前轮处于反弹行程，前束减小，车轮向汽车纵向中心线相反方向转动，外侧前轮处于压缩行程，前束增大，车轮向内转动。采用这种悬架导致汽车的侧倾转向增加了过多转向量，具有侧倾过多转向效果。
5.18转向盘力特性与哪些因素有关，试分析之。
答：转向盘力随汽车运动状况而变化的规律称为转向盘力特性，与下列因素有关：转向器传动比及其变化规律、转向器效率、动力转向器的转向盘操作力特性、转向杆系传动比、转向杆系效率、由悬架导向杆系决定的主销位置、轮胎上的载荷、轮胎气压、轮胎力学特性、地面附着条件、转向盘转动惯量、转向柱摩擦阻力以及汽车整体动力学特性等。
5.19地面作用于轮胎的切向反作用力是如何控制转向特性的？ 答：参考课本第六节。
第六章 汽车的平顺性
6.1设通过座椅支承面传至人体垂直加速度的谱密度为一白噪声，Ga(f)?0.1m2?s?3。求在0.5~80Hz频率范围内加权加速度均方根值aw和加权振级Law，并由表6-2查出相应人的主观感受。
解
80aw?[?w(f)G(f)df]0.50.52f2?0.1?(?0.5df??df?160.5222412.5?412.520.5?2df??df)?1.434(m?s)2f12.5?8380 Law?20lg(1.434)?123(dB)，查?610表得，人的主观感受为很不舒服。
6.2设车速u=20m/s，路面不平度系数Gq(n0)?2.56?10m，参考空间频率n0?0.1m?1。画出路面垂直位移，
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速度和加速度Gq(f),Gq?(f),Gq??(f)的谱图。画图时要求用双对数坐标，选好坐标刻度值，并注明单位。
解：由公式
Gq(f)?1?Gq(n0)n02u?2.56?10?8?20?0.01/f2?5.14?10?9/f2(m2s)2f 得到谱图如下：
Gq(f)?(2?)2Gq(n0)n02u?4??2?0.5120?10?8?2.02?10?7(m2/s)Gq(f)?(2?)4f2Gq(n0)n02u?16??4?0.5120?10?8?f2?7.98?10?6f2(m2/s3)
6.3设车身-车轮二自由度汽车模型，其车身部分固有频率f0?2Hz。它行驶在波长??5m的水泥接缝路上，求引起车身部分共振时的车速ua(km/h)。该汽车车轮部分的固有频率ft?10Hz，在砂石路上常用车速为30km/h。问由于车轮部分共振时，车轮对路面作用的动载所形成的搓板路的波长??？
解：引起车身部分共振时的车速：
uz?f0??2?5?10(m/s)?36(km/h)
车轮对路面作用的动载所形成的搓路板的波长为：
ua30?103????0.833(m)
ft3600?106.4设车身单质量系统的幅频z/q用双对数坐标表路上输入谱与题6.2相同。求车身加速度的谱密度G??(f)，z0.1~10Hz频率范围车身加速度的均方根值??z?。
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示时如习题图6所示。画出其谱图，并计算
解：
zGz(?)?H(j?)z~qGq(?)??2Gq(?)q22zz?Gz(f)?(2?f)?20.2129?10?8?7.98?10?6qq222f2
而zz1?1,(f?0.1~1);?,(f?1~10)qqf?f?0.1~1时，Gz(f)?7.98?10?6f2;f?1~10时，Gz(f)?7.98?10?6得到车身加速度密度谱图如下：
6.5车身-车轮双质量系统参数：f0?1.5Hz,??0.25,??9,??10。
“人体-座椅”系统参数：fs?3Hz,?s?0.25。车速u?20m/s，路面不平度系数Gq?n0??2.56?10m，
?83参考空间频率n0=0.1m-1。
计算时频率步长?f?0.2Hz，计算频率点数N?180。
1) 计算并画出幅频特性z1/q、z2/z1、q/z2和均方根值谱G?z?1?f?、G?z?2?f?、Ga?f?谱图。进一步计算?q??、???1、???2、?a、aw、Law值 zz2) 改变“人体-座椅”系统参数：fs?1.5~6Hz,?s?0.125~0.5。分析aw、Law值随fs、?s的变化。 3) 分别改变车身-车轮双质量系统参数：f0?0.25~3Hz,??0.125~0.5，??4.5~18,??5~20。绘制???2、?fd、?Fd/G三个响应量均方根值随以上四个系统参数变化的曲线。 z解：
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1) 幅频特性z1/q、z2/z1、q/z2和均方根值谱G?z?1?f?、G?z?2?f?、Ga?f?的谱图如下所示
其中计算公式如下：
????1???/?0????1??z1/q??????G?z?1?f??H?j?G?z?2?f??H?jGa?f??G?p??其中Gq???f??4
由计算公式 ???q????Gq???f?df??0f12??12f212??z????G?z??f?df????H?f??z?~qG???f?df???q1f??01????01??12??z????G?z??f?df????H?f??z?~qG???f?df???q22f12f??02????02??12 可得
?a???p????G?p??f?df????H?f??p?~qG???f?df???q2f12f??0????0??2212?22?364?f?12.536?12.5?22????0.1df?aw??W?f?Ga?f?df???0.5?0.1df?????0.1df??1?0.1df?????02412.5?f??0?4????????Law?20lg?aw/a0?,a0?10?6m?s?212第 9 页 共 12 页
2222?q?0.3523m/s,??0.2391m/s,??0.0168m/s,??0.0161m/s,及0~36Hz频率范围加权加速度均方根??????zza12值与加权振级为aw?0.01m/s2,Law?80.03dB，由表6-2查得车上乘客没有不舒适的感觉。
2) 改变“人体-座椅”系统参数：fs?1.5~6Hz,?s?0.125~0.5。分析aw、Law值随fs、?s的变化。
aw、Law值随fs、?s的变化的曲线如下图所示。
如图可以看出随fs、?s的变化，aw、Law值改变量不大；其中aw、Law随fs增大而有所增大， 而aw、Law随?s增大，先减小后增大，其中在?s=0.2左右右最小值。
3) 分析
双质量系统车身部分固有频率f0、阻尼比ζ、刚度比γ和质量比μ四个参数的变化对振动响应
??2、fd和zFd/G均方
根值的影响。
在分析4个系统参数中某一参数的影响时，其余3个参数保持不变。系统参数取值如下表所示：
系统参数 基准值 +6dB f0/Hz 1.5 3 ζ 0.25 0.5 0.125 γ 9 18 4.5 μ 10 20 5 -6dB 0.25 车身部分固有频率f0的影响 第 10 页 共 12 页