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重型商用車輛和客車的動(dòng)力學(xué)——振動(dòng)環(huán)境
理想的阻尼是黏性的，但是有些彈簧元件，例如鋼板彈簧或多或少地存在固有的摩擦，由于其滯后也提供阻尼。然而，摩擦不僅提供阻尼，也提供剛度，尤其在小幅值時(shí)。圖19.6給出了鋼板彈簧的行為，其由密歇根大學(xué)交通研究所(UMTRI)開發(fā)的模型建立，有上下剛度包絡(luò)線，包絡(luò)線以指數(shù)方法表示，方法的變化率由特殊的參數(shù)描述[16]
摩擦引起力和位移之間的相移，從而引入等效的黏性阻尼。由Coulomb(庫侖)摩擦產(chǎn)生的鋼板彈簧的等效黏性阻尼和剛度可以由試驗(yàn)估計(jì)，其中彈簧通過實(shí)際形狀的噪聲激勵(lì)，在頻域中獲得結(jié)果。圖19.7和圖19.8給出了三個(gè)激勵(lì)水平下的阻尼和剛度，其作為激勵(lì)頻率的函數(shù)。低激勵(lì)水平的阻尼和剛度更大這意味著鋼板彈簧在良好和中等路面上起著更大剛度的作用。名義彈簧剛度只在低頻非常不平的路面下獲得，隨著頻率增加，阻尼減小，剛度增加。這是因?yàn)殇摪鍙椈刹粌H可以具有與黏性阻尼并聯(lián)的剛度，而且也可以具有串聯(lián)的剛度，見19.5.2小節(jié)的駕駛室懸置部分。
在良好的道路上，摩擦顯著損害了舒適性，但是在粗糙路面上的影響較小。然而，積極的影響是更有效衰減低頻運(yùn)動(dòng)，從而提高了垂向和側(cè)傾的控制。因此。重要的是避免和減少懸架系統(tǒng)的摩擦。對(duì)于鋼板彈簧，可以通過在鋼板間放置橡膠墊片實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，這只在拋物線鋼板彈簧上是可能的，如圖19.9所示。重型貨車的一個(gè)特征是滿載與空載條件的大載荷變化，尤其是在后軸上。這是機(jī)械懸架在沒有控制情況下低剛度的一個(gè)限制因素。然而，前軸上的差異相對(duì)較小，使用沒有調(diào)節(jié)的軟懸架是可能的，這是高性能貨車前軸仍然使用鋼板彈簧懸架的原因。采用優(yōu)質(zhì)鋼，可以使彈簧的剛度足夠低并和采用較少的葉片。對(duì)于機(jī)械懸架，前軸和后軸表示為四分之一模型固有頻率的剛度是不同的。前懸架在1.3~1.8Hz的頻率范圍，而后懸架在2~3Hz的頻率范圍:軸懸架將提供垂直柔度和側(cè)傾剛度。如果這兩個(gè)特性不分離，而通過相同的彈簧元件提供，則組合效果通常較差，垂向剛度太大，側(cè)傾剛度太小。
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