CN101907523B - 一种在装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法，该方法是在装车条件下动力总成悬置上悬挂重物，通过剪断悬挂重物的绳索，以突然释放作用在动力总成悬置装置上的力来激起其自由振动，并立即触发数据采集装置来记录和保存此时振动传感器上的数据。使用该方法测得的悬置系统刚体模态，以及由此获得的各阶固有频率和解耦率，是被测车辆实际的、真实的固有频率和解耦率，因此是对其性能最直接、最真实、也是最可靠的检验。而且该测试方法可以在任何一辆整车上进行，而且只需提供适量的重物、不需要设计、加工试验台架，因此基本不需要试验费用。显然，可以大大节省试验时间和试验费用。
Description
技术领域
本发明涉及汽车装车性能测试领域，更具体地说是一种在装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法。
背景技术
动力总成悬置系统的主要作用是实现动力总成与车身之间的双向隔振。而其隔振性能主要取决于悬置系统的振动解耦设计和移频设计(即固有频率合理配置)。
目前这两者通常通过理论和仿真计算进行设计和验证，其实际装车条件下真正达到的性能与计算结果之间，因为受到近似误差、悬置元件的制造误差、安装误差等因素的影响，往往存在相当大的差异。
通过悬置系统的刚体模态测试可以获得系统的模态振型，从而获得各阶固有频率，解耦率也可以通过模态振型计算获得。但是，目前悬置系统的模态测试都需要在台架上进行，不仅与实际装车条件存在一定的差别、而且需要试验台架的设计、加工、安装等繁杂的程序，不仅费时耗力，而且费用不菲。
在实际装车条件下，因为动力总成悬置系统与车身、副车架等柔性基础相联接，因此需要非常大的激振力或锤击力才能激起悬置系统的振动。而激振器或力锤提供的是一个点力，过大的作用力可能会引起动力总成的损坏。此外激振器的布置或力锤的操作空间也受到发动机舱空间的严格限制。因此当前普遍采用的使用激振器或力锤的模态测试方法，都难以在装车条件下实施，至今，还没有一种十分有效的测试方法。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术在实际装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法的空白，提供了在装车条件下动力总成悬置系统的一种简便、可行、有效、经济、实用的刚体模态测试方法。
为了达到以上目的，本发明是通过以下技术方案实现：一种在装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法，设备部分包括用于测试用的动力总成悬置装置、振动传感器和数据采集装置，还包括用于辅助测试用的一重物和一绳索，其特征在于，在所述的动力总成悬置装置上布置振动传感器，并将上述振动传感器连接到数据采集装置上；
该方法包括以下步骤：
1)将所述的重物通过绳索悬挂于所述的动力总成悬置装置上；
2)再初始化数据采集装置上的模态测试和分析软件；
3)接下来通过剪断悬挂重物的绳索，以突然释放作用在动力总成悬置装置上的力来激起动力总成悬置装置的自由振动，并立即触发数据采集装置来记录和保存此时振动传感器上的数据，完成一次数据采集试验；
4)在动力总成悬置装置的任意其他不同位置悬挂重物，返回步骤2)，当采集至少3组试验数据后转入步骤5)；
5)利用数据采集装置上的模态测试和分析软件获得动力总成悬置系统的模态振型，从模态振型获得悬置系统在实际装车状态下的各阶固有频率，并且通过模态振型计算获得实际装车状态下的振动解耦率。
使用该方法测得的悬置系统刚体模态，以及由此获得的各阶固有频率和解耦率，是被测车辆实际的、真实的固有频率和解耦率，因此是对其性能最直接、最真实、也是最可靠的检验。而且该测试方法可以在任何一辆整车上进行，而且只需提供适量的重物、不需要设计、加工试验台架，因此基本不需要试验费用。显然，可以大大节省试验时间和试验费用。为装车条件下的动力总成悬置系统的刚体模态测试，首创性地提供了一种简便、可行、经济、实用的测试方法。
作为优选，所述的的重物质量范围为所测车辆的动力总成悬置装置总重量的五分之一到五分之三。在实际装车条件下，因为动力总成悬置系统与车身、副车架等柔性基础相联接，因此需要非常大的激振力或锤击力才能激起悬置系统的振动，而激振器或力锤提供的是一个点力，过大的作用力可能会引起动力总成的损坏。
作为优选，在上述步骤4)中，当采集3到5组试验数据后转入步骤5)，上述数据中至少包括重物通过绳索悬挂于所述的动力总成悬置装置的两端及中间位置。通过多组数据来得出一个平均值更贴近于实际装车条件下的数据。
作为优选，在上述步骤1)和4)中，通过在绳索上增设护套来增加绳索与动力总成悬置装置之间的着力面。通过增加绳索与动力总成之间的着力点或着力面，以避免局部的作用力过大，防止动力总成因局部受力过大引起损坏。
作为优选，在所述的动力总成悬置装置上布置至少2个振动传感器。通过多组数据来得出一个平均值更贴近于实际装车条件下的数据。
作为优选，在该刚体模态测试方法准备工作前，先将整车通过举升机提升到一定高度或将其四轮腾空放置在中间有地沟的检修台上。
有益效果：(1)本发明的方法测得的悬置系统刚体模态，以及由此获得的各阶固有频率和解耦率，是被测车辆实际的、真实的固有频率和解耦率，因此是对其性能最直接、最真实、也是最可靠的检验。而且该测试方法可以在任何一辆整车上进行，而且只需提供适量的重物、不需要设计、加工试验台架，因此基本不需要试验费用。显然，可以大大节省试验时间和试验费用。
(2)为装车条件下的动力总成悬置系统的刚体模态测试，首创性地提供了一种简便、可行、经济、实用的测试方法。
附图说明
图1为本发明的设备部分的结构示意图。
图中：1-动力总成悬置装置，2-数据采集装置，3-振动传感器，4-绳索，5-重物。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：如图1所示，一种在装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法，设备部分包括用于测试用的动力总成悬置装置1、振动传感器3和数据采集装置2，还包括用于辅助测试用的一重物5和一绳索4，重物5质量为所测车辆的动力总成悬置装置1总重量的五分之二。在动力总成悬置装置1上布置2个振动传感器3，并将上述振动传感器3连接到数据采集装置2上。
在该刚体模态测试方法准备工作前，先将整车通过举升机提升到一定高度，再实施以下测试方法步骤：
步骤S1：将所述的重物5通过绳索4悬挂于所述的动力总成悬置装置1一侧上；
步骤S2：再初始化数据采集装置2上的模态测试和分析软件；
步骤S3：接下来通过剪断悬挂重物5的绳索4，以突然释放作用在动力总成悬置装置1上的力来激起动力总成悬置装置1的自由振动，并立即触发数据采集装置2来记录和保存此时振动传感器3上的数据，完成一次数据采集试验；
步骤S4：在动力总成悬置装置1的另一侧或中间位置再悬挂重物5，返回步骤S2，当采集了上述3组试验数据后转入步骤S5；
步骤S5：利用数据采集装置2上的模态测试和分析软件获得动力总成悬置系统的模态振型，从模态振型获得悬置系统在实际装车状态下的各阶固有频率，并且通过模态振型计算获得实际装车状态下的振动解耦率。
实施例2：在该刚体模态测试方法准备工作前，先将整车四轮腾空放置在中间有地沟的检修台上。其余同实施例1。
实施例3：在步骤S1和S4中，通过在绳索4上增设护套来增加绳索4与动力总成悬置装置1之间的着力面，以避免局部的作用力过大，防止动力总成因局部受力过大引起损坏。其余同实施例2。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域普通的技术人员来说，在不脱离本发明核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种在装车条件下动力总成悬置系统的刚体模态测试方法，设备部分包括用于测试用的动力总成悬置装置、振动传感器和数据采集装置，还包括用于辅助测试用的一重物和一绳索，其特征在于，在所述的动力总成悬置装置（1）上布置振动传感器（3），并将上述振动传感器（3）连接到数据采集装置（2）上；
该方法包括以下步骤：
1）将所述的重物（5）通过绳索（4）悬挂于所述的动力总成悬置装置（1）上；
2）再初始化数据采集装置（2）上的模态测试和分析软件；
3）接下来通过剪断悬挂重物（5）的绳索（4），以突然释放作用在动力总成悬置装置（1）上的力来激起动力总成悬置装置（1）的自由振动，并立即触发数据采集装置（2）来记录和保存此时振动传感器（3）上的数据，完成一次数据采集试验；
4）在动力总成悬置装置（1）的任意其他不同位置悬挂重物（5），返回步骤2），当采集至少3组试验数据后转入步骤5）；
5）利用数据采集装置（2）上的模态测试和分析软件获得动力总成悬置系统的模态振型，从模态振型获得动力总成悬置系统在实际装车状态下的各阶固有频率，并且通过模态振型计算获得实际装车状态下的振动解耦率。
2.根据权利要求1所述的刚体模态测试方法，其特征在于，所述的重物（5）质量范围为所测车辆的动力总成悬置装置（1）总重量的五分之一到五分之三。
3.根据权利要求1所述的刚体模态测试方法，其特征在于，在上述步骤4）中，当采集3到5组试验数据后转入步骤5），上述数据中至少包括重物（5）通过绳索（4）悬挂于所述的动力总成悬置装置（1）的两端及中间位置时所采集的数据。
4.根据权利要求1所述的刚体模态测试方法，其特征在于，在上述步骤1）和4）中，通过在绳索（4）上增设护套来增加绳索（4）与动力总成悬置装置（1）之间的着力面。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的刚体模态测试方法，其特征在于，在所述的动力总成悬置装置（1）上布置至少2个振动传感器（3）。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的刚体模态测试方法，其特征在于，在该刚体模态测试方法准备工作前，先将整车通过举升机提升到一定高度或将其四轮腾空地放置在中间有地沟的检修台上。
7.根据权利要求5所述的刚体模态测试方法，其特征在于，在该刚体模态测试方法准备工作前，先将整车通过举升机提升到一定高度或将其四轮腾空地放置在中间有地沟的检修台上。
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