本發(fā)明屬于涉及汽車裝車性能測試領(lǐng)域，涉及一種汽車動力總成懸置系統(tǒng)測試技術(shù)，具體涉及一種整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法。
背景技術(shù)：
：汽車動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)頻率和解耦率是懸置系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，也是動力總成隔振性能好壞的重要評價(jià)指標(biāo)。目前汽車動力總成懸置系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)在汽車開發(fā)前期階段主要基于理論計(jì)算和仿真分析。由于懸置產(chǎn)品的制作誤差、整車約束條件等因素使理論模態(tài)參數(shù)和整車狀態(tài)下的真實(shí)的模態(tài)參數(shù)之間有差異，整車狀態(tài)下模態(tài)參數(shù)的準(zhǔn)確識別對整車振動噪聲性能分析至關(guān)重要。當(dāng)前基于整車約束狀態(tài)下動力總成六自由度剛體模態(tài)實(shí)驗(yàn)測試方法主要有工況運(yùn)行模態(tài)法、人工激勵(lì)模態(tài)法。運(yùn)行模態(tài)法(OperationalModalAnalysis)是以假設(shè)物體受到的激勵(lì)是零均值白噪聲隨機(jī)激勵(lì)為前提條件的，在汽車領(lǐng)域，由于發(fā)動機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生激勵(lì)具有明顯的階次性，他們并不嚴(yán)格滿足進(jìn)行運(yùn)行時(shí)模態(tài)測試的條件，如果這些激勵(lì)中某些諧波成分過大將在相應(yīng)頻率出引起較大的響應(yīng)，運(yùn)用這些響應(yīng)信號進(jìn)行模態(tài)參數(shù)識別時(shí)，會產(chǎn)生虛假模態(tài)。人工激勵(lì)主要有激振器激勵(lì)和力錘激勵(lì)兩種，采用激振器激勵(lì)，結(jié)構(gòu)的模態(tài)可能本質(zhì)上會受激振器附屬裝置質(zhì)量和剛度的影響，并且，若只用一個(gè)激振器進(jìn)行激勵(lì)，激勵(lì)位置若在某階模態(tài)的節(jié)點(diǎn)處，將導(dǎo)致模態(tài)識別中丟失該階模態(tài)。人工激勵(lì)模態(tài)法主要有三個(gè)方向分別進(jìn)行錘擊激勵(lì)和單點(diǎn)錘擊激勵(lì)，三個(gè)方向分別錘擊屬于多參考點(diǎn)錘擊技術(shù)——MRIT，分析方法屬于MIMO模態(tài)分析方法，該方法的缺陷主要在于頻響函數(shù)數(shù)據(jù)不是同時(shí)采集的，導(dǎo)致頻響函數(shù)一致性不相關(guān)，頻響函數(shù)的互易性不滿足。單點(diǎn)激勵(lì)可能能量較小和錘擊點(diǎn)位置的選擇不當(dāng)，導(dǎo)致一次無法識別動力總成剛體的六個(gè)模態(tài)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法，目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有測試方法上的不足，保證模態(tài)參數(shù)識別的準(zhǔn)確。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法，所述的測試方法是使用配重的橡膠軟錘頭作為力錘激勵(lì)，以整車坐標(biāo)系方向?yàn)榛鶞?zhǔn)：X軸指向車后垂直于前軸，Z軸豎直向上，Y軸按右手定則確定；將六自由剛體模態(tài)(三個(gè)方向的平動和繞三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動)分為三組，每組進(jìn)行一次單獨(dú)的模態(tài)參數(shù)識別；具體操作步驟如下：步驟1：將待測試動力總成的整車停在地溝位置或用舉升機(jī)將整車舉起，以便于三個(gè)方向的激勵(lì)；步驟2：在動力總成上布置至少8個(gè)振動加速度傳感器，且位置能基本反映出動力總成的大致形狀；步驟3：將電腦、多通道數(shù)據(jù)采集前端、加速度傳感器以及力錘用線纜連接并進(jìn)行通信調(diào)試；步驟4：選擇動力總成X方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上的頻響函數(shù)，平均后作為此次X方向測試數(shù)據(jù)并保存；步驟5：用PloyMAX模態(tài)識別方法對步驟4的頻響函數(shù)進(jìn)行識別，識別出X向平動模態(tài)、Y向轉(zhuǎn)動模態(tài)、Z向轉(zhuǎn)動模態(tài)；步驟6：Y方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上作頻響函數(shù)平均作為這次測試數(shù)據(jù)并保存；步驟6：選擇動力總成Y方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上的頻響函數(shù)，平均后作為此次Y方向測試數(shù)據(jù)并保存；步驟7：用PloyMAX模態(tài)識別方法對步驟6的頻響函數(shù)進(jìn)行識別，識別出Y向平動模態(tài)、X向轉(zhuǎn)動模態(tài)、Z向轉(zhuǎn)動模態(tài)；步驟8：選擇動力總成Z方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上的頻響函數(shù)，平均后作為此次Z方向測試數(shù)據(jù)并保存；步驟9：用PloyMAX模態(tài)識別方法對步驟8的頻響函數(shù)進(jìn)行識別，識別出Z向平動模態(tài)、X向轉(zhuǎn)動模態(tài)、Y向轉(zhuǎn)動模態(tài)；步驟10：選擇最佳的模態(tài)振型作為此次識別剛體的六自由度模態(tài)參數(shù)的依據(jù)。若仍無法識別某階模態(tài)，則依據(jù)該階振型返回步驟4-步驟9中某一步驟并重新選擇激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)，直至識別出剛體的六自由度模態(tài)參數(shù)，則結(jié)束本次測試。本發(fā)明一種整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法，其特征還在于，所述的動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法不僅僅局限于汽車動力總成，也適用于橡膠、彈簧類支撐的剛體的六自由度模態(tài)參數(shù)識別。所述測試方法每一個(gè)方向一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)得到的頻響函數(shù)就作為一次模態(tài)參數(shù)識別數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，六個(gè)剛體模態(tài)分三組進(jìn)行識別。所述測試方法的X方向、Y方向、Z方向激勵(lì)沒有順序要求。本發(fā)明一種整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法，不僅僅針對汽車動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)的識別，也適用于橡膠、彈簧類支撐的剛體的六自由度模態(tài)參數(shù)識別。本發(fā)明的測試方法具有單點(diǎn)激勵(lì)只識別三個(gè)模態(tài)參數(shù)的特點(diǎn)，可以規(guī)避單點(diǎn)激勵(lì)由于激勵(lì)能量太小無法激起六個(gè)模態(tài)的問題。本發(fā)明測試方法采用一個(gè)方向激勵(lì)的頻響函數(shù)就作為一組模態(tài)參數(shù)識別的數(shù)據(jù)，六個(gè)模態(tài)分三組進(jìn)行單獨(dú)識別，可規(guī)避多點(diǎn)激勵(lì)一次識別模態(tài)參數(shù)時(shí)頻響函數(shù)一致性不相關(guān)、互易性不滿足的問題。附圖說明圖1為三點(diǎn)懸置的動力總成示意圖；圖2為本發(fā)明X方向激勵(lì)所測得頻響函數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)得到的穩(wěn)態(tài)圖；圖3為本發(fā)明Y方向激勵(lì)所測得頻響函數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)得到的穩(wěn)態(tài)圖；圖4為本發(fā)明Z方向激勵(lì)所測得頻響函數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)得到的穩(wěn)態(tài)圖。圖1中FX、FY、FZ表示模態(tài)測試三個(gè)方向上所施加的激勵(lì)力；圖2～圖4中，o表示從某階數(shù)學(xué)模型開始出現(xiàn)極點(diǎn)，v表示極點(diǎn)的頻率和振型穩(wěn)定，d表示頻率和阻尼穩(wěn)定，s表示所有都穩(wěn)定。具體實(shí)施方式下面以三點(diǎn)懸置系統(tǒng)的動力總成為例，結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。一種整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體模態(tài)參數(shù)測試方法，該測試方法是使用配重的橡膠軟錘頭作為力錘激勵(lì)，以整車坐標(biāo)系方向?yàn)榛鶞?zhǔn)：X軸指向車后垂直于前軸，Z軸豎直向上，Y軸按右手定則確定；如圖1所示，以三點(diǎn)懸置系統(tǒng)的動力總成為例，將六自由剛體模態(tài)(三個(gè)方向的平動和繞三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動)分為三組，每組進(jìn)行一次單獨(dú)的模態(tài)參數(shù)識別；具體操作步驟如下：步驟1：將待測試動力總成的整車停在地溝位置或用舉升機(jī)將整車舉起，以便于三個(gè)方向的激勵(lì)；步驟2：在動力總成至少布置8個(gè)振動加速度傳感器，位置能基本反映出動力總成的形狀；步驟3：將電腦、LMS多通道數(shù)據(jù)采集前端、加速度傳感器以及裝有軟錘頭并配重的力錘用線纜連接并進(jìn)行通信；設(shè)置采樣頻率帶寬為0-64Hz，頻率分辨率為0.125Hz，用力錘進(jìn)行激勵(lì)設(shè)置猝發(fā)至預(yù)測試狀態(tài)；步驟4：選擇動力總成X方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上的頻響函數(shù)，平均后作為此次X方向測試數(shù)據(jù)并保存；步驟5：用LMS.Test.lab軟件中ModalAnalysis模塊PloyMAX模態(tài)參數(shù)識別方法對步驟4的頻響函數(shù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)，得到圖2所示穩(wěn)態(tài)圖；從圖2穩(wěn)態(tài)圖中可看出X方向模態(tài)參數(shù)估計(jì)的極點(diǎn)的頻率、阻尼和振型都很穩(wěn)定，識別的結(jié)果可信度高；從而識別出X向平動模態(tài)、Y向轉(zhuǎn)動模態(tài)、Z向轉(zhuǎn)動模態(tài)；步驟6：選擇動力總成Y方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上的頻響函數(shù)，平均后作為此次Y方向測試數(shù)據(jù)并保存；步驟7：用LMS.Test.lab軟件中ModalAnalysis模塊PloyMAX模態(tài)參數(shù)識別方法對步驟6的頻響函數(shù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)，得到圖3所示穩(wěn)態(tài)圖；從圖3穩(wěn)態(tài)圖中可看出Y方向模態(tài)參數(shù)估計(jì)的極點(diǎn)的頻率、阻尼和振型都很穩(wěn)定，識別的結(jié)果可信度高；識別出Y向平動模態(tài)、X向轉(zhuǎn)動模態(tài)、Z向轉(zhuǎn)動模態(tài)；步驟8：選擇動力總成Z方向的一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)；同一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)激勵(lì)五次以上的頻響函數(shù)，平均后作為此次Z方向測試數(shù)據(jù)并保存；步驟9：用LMS.Test.lab軟件中ModalAnalysis模塊PloyMAX模態(tài)參數(shù)識別方法對步驟8的頻響函數(shù)進(jìn)行模態(tài)參數(shù)估計(jì)，得到圖4所示穩(wěn)態(tài)圖；從圖4穩(wěn)態(tài)圖中可看出Z方向模態(tài)參數(shù)估計(jì)的極點(diǎn)的頻率、阻尼和振型都很穩(wěn)定，識別的結(jié)果可信度高；識別出Z向平動模態(tài)、X向轉(zhuǎn)動模態(tài)、Y向轉(zhuǎn)動模態(tài)；步驟10：選擇最佳的模態(tài)振型作為此次識別整車狀態(tài)下動力總成懸置系統(tǒng)剛體的六自由度模態(tài)參數(shù)的依據(jù)。若無法識別某階模態(tài)，則依據(jù)該階振型返回步驟4～步驟9中某一步驟并重新選擇激勵(lì)點(diǎn)進(jìn)行激勵(lì)，直至識別出剛體的六自由度模態(tài)參數(shù)，則結(jié)束本次測試。表1為此次動力總成剛體模態(tài)參數(shù)測試的識別結(jié)果。表1振型頻率/Hz阻尼比/％X向平動模態(tài)11.172.36Y向平動模態(tài)11.3112.17Z向平動模態(tài)12.652.66X向轉(zhuǎn)動模態(tài)16.111.74Y向轉(zhuǎn)動模態(tài)14.312.33Z向轉(zhuǎn)動模態(tài)18.341.42需要說明的是，上述實(shí)施方式只是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例，不是用來限制發(fā)明的實(shí)施與權(quán)利范圍，根據(jù)上述說明書的揭示和闡述，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的一些等同修改和變更也應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。當(dāng)前第1頁1 2 3