CN107917786A - 一种汽车排气管振动实验的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车排气管振动实验的方法。通过排气管的夹装、加速传感器的安装、使用力锤输入激励信号、监测采集信号、分析反馈固有频率、控制力锤激励频率、记录疲劳寿命的步骤得到汽车排气管振动实验的精确的测试结果以及合理的汽车排气管悬挂方式的合理建议。本发明的方法可以充分暴露汽车排气管缺陷，提高产品质量，对排气管在工艺、材料、设计方面的可靠性研究和分析有着重要的意义。

Description

一种汽车排气管振动实验的方法

技术领域

本发明涉及设备仪器振动实验领域，特别涉及一种汽车排气管的振动实验的方法。

背景技术

振动会导致汽车的零部件结构产生裂纹或者断裂，结构强度下降，其紧固件松动，密封失效，产生噪音等多种故障和危害。随着我国的机动车产销量增加，对所生产汽车可靠性、设计要求变得愈发的高。所以，在汽车出厂之前要严格执行可靠的振动实验，其中振动疲劳实验是现有的检验零件可靠性最主要的实验之一，是保障汽车的安全可靠的重要手段，同时对提高舒适的驾车体验也起着极为重要的作用。

在汽车的各个零部件中，遭受振动损失考验最严重的是汽车的排气系统，因为汽车排气系统中，不但到受路面不平带来的激励，还有发动机定期给予的振动，两方面共同影响，从而导致振动疲劳损伤，进一步地影响排气管的可靠性和使用寿命。因此在排气管的设计和研制中，对其工艺性，材料，设计方面就要对其进行可靠性的研究与分析，以暴露其缺陷，在出厂之前完成措施加以改进。

在国内的振动试验研究领域中，很少有文献针对汽车排气管有特殊的要求，系统地对排气管振动实验进行设计与研究。在振动试验数据采集中，针对激励点位置选择方面研究较少。现在的技术研究多着重于航空科技、军工国防领域，公开的文献、参考资料中也极少有针对汽车排气管振动实验装置和方法的设计内容，虽然说这是由于我国特殊的国情决定，但是现在的汽车设备仪器振动实验研究领域已经跟不上我国的汽车行业飞速发展的现状，可以说这一方面的研究很有可能会制约我国的汽车行业发展，所以深入系统地对汽车排气管振动实验的研究已经迫在眉睫。

发明内容

本发明目的是提供一种汽车排气管振动实验的方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种对汽车排气管进行振动实验的方法，包括如下步骤：

1)模拟排气管在汽车上的夹装位置，用夹具夹住排气管的相应位置，将夹具安装在实验平台上，调整排气管使得两端保持水平，将排气管与夹具、夹具与实验平台之间紧密固定；

2)分别在实验平台、夹具以及排气管的激励点安装加速传感器；

3)使用力锤分别对排气管的激励点采用步进式正弦激励法输入激励信号，所述的步进式正弦激励法是指一步步从高频率到低频率对排气管进行激励；

4)利用加速感应器监测排气管的激励点在步进式正弦激励下振动频率并对振动频率进行采集；

5)通过测量电路把采集数据传递给振动分析仪器，由分析仪对数据进行分析并测算出排气管激励点的固有频率；

6)将测算出的固有频率通过信号发生器传给功率放大器，再传递到力锤，调整力锤的振动频率与排气管激励点的固有频率一致；

7)对排气管的激励点重复步骤3)至步骤6)，直至排气管发生疲劳损坏，记录所述激励点的疲劳寿命；

8)选择不同的激励点对排气管进行振动实验，记录疲劳寿命最短的激励点以及对应的疲劳寿命，作为排气管的最易疲劳损坏部位和疲劳寿命。

作为本发明的一种优选，所述的不同的激励点选择在排气管的两端和弯曲部位。

作为本发明进一步的优选，除了所述的8个步骤，还包括步骤9)改变夹具对排气管的夹装位置，重复步骤1)至步骤8)，记录排气管的疲劳寿命，比较不同夹装位置，将疲劳寿命最长的夹装位置定为合理的汽车排气管的悬挂方案。

作为本发明更进一步的优选，步骤9)中所述的不同夹装位置分为三种：排气管一端与中间、排气管两端、排气管两端与中间。

本发明具有如下有益效果：本发明针对目前关于汽车排气管的振动实验的研究甚少的现状，设计了一整套适用于汽车排气管的振动实验的方法，通过反馈和控制激励频率，使得汽车排气管的疲劳寿命的测试结果非常精确，还能给出合理的汽车排气管悬挂方式的合理建议。本发明的方法可以充分暴露汽车排气管缺陷，提高产品质量，对排气管在工艺、材料、设计方面的可靠性研究和分析有着重大的理论意义和实际工程应用价值。

附图说明

图1为汽车排气管夹装模型图。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本发明的技术方案作进一步阐述。

具体实施方式一：本实施方式是一种对汽车排气管进行振动实验的方法，步骤如下：

1)如图1所示，模拟排气管在汽车上的夹装位置，用夹具1夹住排气管2的相应位置，将夹具安装在实验平台3上，调整排气管使得两端保持水平，将排气管与夹具、夹具与实验平台之间紧密固定；

2)分别在实验平台、夹具以及排气管的激励点安装加速传感器；

3)使用力锤分别对排气管的激励点采用步进式正弦激励法输入激励信号，所述的步进式正弦激励法是指一步步从高频率到低频率对排气管进行激励；

4)利用加速感应器监测排气管的激励点在步进式正弦激励下振动频率并对振动频率进行采集；

5)通过测量电路把采集数据传递给振动分析仪器，由分析仪对数据进行分析并测算出排气管激励点的固有频率；

6)将测算出的固有频率通过信号发生器传给功率放大器，再传递到力锤，调整力锤的振动频率与排气管激励点的固有频率一致；

7)对排气管的激励点重复步骤3)至步骤6)，直至排气管发生疲劳损坏，记录所述激励点的疲劳寿命；

8)选择不同的激励点对排气管进行振动实验，记录疲劳寿命最短的激励点以及对应的疲劳寿命，作为排气管的最易疲劳损坏部位和疲劳寿命。

具体实施方式二：本实施方式是对实施方式一的一种限定，其中所述的不同的激励点选择在排气管的两端和弯曲部位，图1中标出了排气管的弯曲部位4。

具体实施方式三：本实施方式是对实施方式二的一种限定，除了所述的8个步骤，还包括步骤9)改变夹具对排气管的夹装位置，重复步骤1)至步骤8)，记录排气管的疲劳寿命，比较不同夹装位置，将疲劳寿命最长的夹装位置定为合理的汽车排气管的悬挂方案。

具体实施方式四：本实施方式是对实施方式三的一种限定，步骤9)中所述的不同夹装位置分为三种：排气管一端与中间、排气管两端、排气管两端与中间，图1中的夹装方式就是排气管两端。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种汽车排气管振动实验的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)模拟排气管在汽车上的夹装位置，用夹具夹住排气管的相应位置，将夹具安装在实验平台上，调整排气管使得两端保持水平，将排气管与夹具、夹具与实验平台之间紧密固定；

2)分别在实验平台、夹具以及排气管的激励点安装加速传感器；

3)使用力锤分别对排气管的激励点采用步进式正弦激励法输入激励信号，所述的步进式正弦激励法是指一步步从高频率到低频率对排气管进行激励；

4)利用加速感应器监测排气管的激励点在步进式正弦激励下振动频率并对振动频率进行采集；

5)通过测量电路把采集数据传递给振动分析仪器，由分析仪对数据进行分析并测算出排气管激励点的固有频率；

6)将测算出的固有频率通过信号发生器传给功率放大器，再传递到力锤，调整力锤的振动频率与排气管激励点的固有频率一致；

7)对排气管的激励点重复步骤3)至步骤6)，直至排气管发生疲劳损坏，记录所述激励点的疲劳寿命；

8)选择不同的激励点对排气管进行振动实验，记录疲劳寿命最短的激励点以及对应的疲劳寿命，作为排气管的最易疲劳损坏部位和疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的一种汽车排气管振动实验的方法，其特征在于，所述的不同的激励点是排气管的两端和弯曲部位。

3.根据权利要求2所述的一种汽车排气管振动实验的方法，其特征在于，还包括步骤9)改变夹具对排气管的夹装位置，重复步骤1)至步骤8)，记录排气管的疲劳寿命，比较不同夹装位置，将疲劳寿命最长的夹装位置定为合理的汽车排气管的悬挂方案。

4.根据权利要求3所述的一种汽车排气管振动实验的方法，其特征在于，所述的不同夹装位置分为三种：排气管一端与中间、排气管两端、排气管两端与中间。