CN110375995A - 一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法 - Google Patents

一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110375995A
CN110375995A CN201910713437.2A CN201910713437A CN110375995A CN 110375995 A CN110375995 A CN 110375995A CN 201910713437 A CN201910713437 A CN 201910713437A CN 110375995 A CN110375995 A CN 110375995A
Authority
CN
China
Prior art keywords
abnormal sound
testing stand
horizontal direction
functional relation
method based
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910713437.2A
Other languages
English (en)
Inventor
龚小平
李沛然
郑瑶辰
杨逸航
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd filed Critical China Automotive Engineering Research Institute Co Ltd
Priority to CN201910713437.2A priority Critical patent/CN110375995A/zh
Publication of CN110375995A publication Critical patent/CN110375995A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods
    • G01N19/02—Measuring coefficient of friction between materials

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，包括：对初始空载状态下水平方向运动的相关参数(力、位移、加速度)进行标定，从而获得，空载状态下水平方向运动的相关参数(力、位移、加速度)，并使用该参数对试验过程中的测试的相关参数(力、位移、加速度)进行修正，具有准确度高的优点，对确保测试参数有真实性具有很高的应用价值。

Description

一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法
技术领域
本发明属于汽车摩擦异响技术领域，具体涉及一种基于摩擦异响试验台水平方向运动标定的方法。
背景技术
异响作为衡量汽车制造质量与驾驶感知质量的一个重要指标。汽车内饰材料之间在一定的接触预紧力的作用下产生相对运动，加之，受外界温度和湿度的影响，导致材料对之间摩擦产生让人烦恼的异响。根据统计资料显示，超过一半以上的整车异响问题是由材料之间的摩擦而导致的，所以，在汽车设计过程中如何避免这种异响问题就显得尤为重要。目前，绝大多数的汽车制作公司的解决办法是更换异响兼容性好的材料，如何确定两种接触的材料之间的异响兼容性好坏，只有通过摩擦试验判断这两种材料在一定正压力和相对运动速度下是否会产生异响，以及这种异响的程度多大，从而选择合适的材料匹配对。但是在进行测定时，由于装载样件处于运动状态，所以测定出的数据有所误差，真实性不高、应用价值有限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，以解决现有技术中测定数据误差较大的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：
一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，包括以下步骤：
S1，建立力学模型：ma(t)＝-F(t)+T(t)-f(t)；
S2，对空载状态下水平方向的位移s(t)、弹力T(t)和加速度a(t)分别进行标定；
S3，建立空载时T(t)-s(t)函数关系式；
S4，将T(t)-s(t)函数关系式代入力学模型中，得到待拟合力F'(t)函数关系式；
S5，定义均方根误差MSE关系式，取MSE极小值，通过矩阵运算可计算出待确定常数参数，将常数参数代入T(t)-s(t)函数关系式，将空载状态下标定的位移s(t)、激振力T(t)和加速度a(t)代入T(t)-s(t)函数关系式计算出T(t)-ma(t)的值；
S6，在负载状态下通过传感器得出F(t)的值，将F(t)的值和T(t)-ma(t)的值代入力学模型最并计算出摩擦力f(t)。
本基础方案的工作原理和有益效果在于：本方案中先建立了摩擦异响试验台的力学模型，然后建立了力和位移的关系函数。同时标定空载状态下的位移s(t)、激振力T(t)和加速度a(t)，空载状态下，上述三项参数的测定在空载条件下受到外界影响因素少，所标定的值更加接近真实值，能够有效地减少误差。本方案中，还通过均方根误差函数计算进一步减少由于有限次试验带来的误差，最后，只需在负载状态下，通过传感器检测试验台受到的力F(t)，即可计算出试验台的摩擦力f(t)，并且保证摩擦力f(t)接近真实值。
进一步，所述T(t)-s(t)函数关系式：
所述待拟合力F'(t)函数：
所述均方根误差其中N为待拟合区域的长度。采用本方案，使用均方根误差的公式能够有效地减少误差，使计算出的值更加接近真实值。
进一步，取令函数M＝N*MSE2，则有
当MSE有极小值时，应满足即
采用本方案，均方根误差MSE越小，说明误差越小，所以取时计算出的值误差最小。
进一步，
可以转换成五元一次方程组：
通过矩阵运算可以求得待定系数ki和m以及拟合曲线采用本方案，可通过矩阵运算来计算出ki和m以及拟合曲线
附图说明
图1为本发明实施例中，样件A和样件B的受力情况图；
图2为本发明实施例标定方法的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例
首先说明摩擦异响试验的设备及过程：该试验中包括试验台、样件B和样件A，试验台中包括水平台和纵向夹具，水平台上固定样件B，纵向夹具的下端面固定样件A；其中水平台上固定有拉杆，拉杆可由电缸进行驱动，使水平台能够左右往复匀速移动；纵向夹具样件B和样件A接触，纵向夹具借由弹簧施加激振力，试验过程中，设定好纵向夹具向下的压力后，该压力值确定唯一，不能进行改变。试验开始后，样件B随着水平台左右往复移动，样件A保持不动，此时样件B和样件A之间产生摩擦力，本实施例的方法用于测定该摩擦力的值，保证该摩擦力的值接近真实值、有实际参考运用价值。样件B和样件A的受力情况参考图1。
一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，结合图2，包括以下步骤：
S1，建立力学模型：ma(t)＝-F(t)+T(t)-f(t)；该力学模型为水平台运动时的平衡方程；其中m为待定系数，a(t)为水平台的加速度，F(t)为水平台所受拉力，T(t)为激振力，f(t)为样件A与样件B之间的摩擦力；
S2，对空载状态下水平运动方向的位移s(t)、激振力T(t)和加速度a(t)分别进行标定；空载状态样件A和样件B未接触，此时运动过程中未产生摩擦力，平衡方程为 F(t)＝T(t)-ma(t)；
S3，建立空载时T(t)-s(t)函数关系式，由于弹簧片结构导致弹力与位移之间的关系略微非线性，因此采用三次方程来拟合T(t)和s(t)的关系；
S4，将T(t)-s(t)函数关系式代入力学模型中，得到待拟合力F'(t)函数关系式；其中F'为待拟合的力，ki和m为待确定的参数；待拟合力F'(t)即为T(t)-ma(t)的值，确定ki和m后，就能够通过该公式计算出T(t)-ma(t)的具体值，且由于该方程没有摩擦力f(t)的影响，所以计算出的T(t)-ma(t)具体值更加接近真实值，更具参考运用价值。
S5，定义均方根误差其中N为待拟合区域的长度，拟合出的函数关系F'(t)应使MSE尽可能小：MSE越小则误差越小；令函数 M＝N*MSE2，则有
当MSE有极小值时，应满足即
可以转换成五元一次方程组：
通过矩阵运算可计算出待确定常数参数ki和m以及拟合曲线将常数参数ki、m、以及空载状态下的位移s(t)、激振力T(t)和加速度a(t)代入T(t)-s(t)函数关系式，并计算出T(t)-ma(t)的值；
S6，将样件A和样件B装载到试验台上并进行实验，通过传感器得出F(t)的值，将F(t) 的值和T(t)-ma(t)的值代入力学模型ma(t)＝-F(t)+T(t)-f(t)中并计算出摩擦力f(t)。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，建立力学模型：ma(t)＝-F(t)+T(t)-f(t)；
S2，对空载状态下水平运动方向的位移s(t)、弹力T(t)和加速度a(t)分别进行标定；
S3，建立空载时T(t)-s(t)函数关系式；
S4，将T(t)-s(t)函数关系式代入力学模型中，得到待拟合力F'(t)函数关系式；
S5，定义均方根误差MSE关系式，取MSE极小值，通过矩阵运算可计算出待确定常数参数，将常数参数代入T(t)-s(t)函数关系式，将空载状态下标定的位移s(t)、弹力T(t)和加速度a(t)代入T(t)-s(t)函数关系式计算出待拟合力F'(t)＝T(t)-ma(t)的值；
S6，在负载状态下通过传感器得出F(t)的值，将F(t)的值和T(t)-ma(t)的值代入力学模型并计算出摩擦力f(t)。
2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，其特征在于，
所述T(t)-s(t)函数关系式：
所述待拟合力F'(t)函数：
所述均方根误差其中N为待拟合区域的长度。
3.根据权利要求2所述的一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，其特征在于，取令函数M＝N*MSE2，则有
当MSE有极小值时，应满足即
4.根据权利要求3所述的一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法，其特征在于，可以转换成五元一次方程组：
通过矩阵运算可以求得待定系数ki和m以及拟合曲线
CN201910713437.2A 2019-08-02 2019-08-02 一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法 Pending CN110375995A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910713437.2A CN110375995A (zh) 2019-08-02 2019-08-02 一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910713437.2A CN110375995A (zh) 2019-08-02 2019-08-02 一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110375995A true CN110375995A (zh) 2019-10-25

Family

ID=68257841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910713437.2A Pending CN110375995A (zh) 2019-08-02 2019-08-02 一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110375995A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111798109A (zh) * 2020-06-22 2020-10-20 中国第一汽车股份有限公司 一种材料摩擦异响匹配方法
CN112610570A (zh) * 2020-11-30 2021-04-06 中国汽车工程研究院股份有限公司 材料摩擦异响试验台机械磁吸式快拆结构
CN113486450A (zh) * 2021-07-19 2021-10-08 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种内饰异响仿真分析方法、系统、装置及存储介质

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111798109A (zh) * 2020-06-22 2020-10-20 中国第一汽车股份有限公司 一种材料摩擦异响匹配方法
CN111798109B (zh) * 2020-06-22 2024-05-07 中国第一汽车股份有限公司 一种材料摩擦异响匹配方法
CN112610570A (zh) * 2020-11-30 2021-04-06 中国汽车工程研究院股份有限公司 材料摩擦异响试验台机械磁吸式快拆结构
CN112610570B (zh) * 2020-11-30 2024-01-23 中国汽车工程研究院股份有限公司 材料摩擦异响试验台机械磁吸式快拆结构
CN113486450A (zh) * 2021-07-19 2021-10-08 上汽通用五菱汽车股份有限公司 一种内饰异响仿真分析方法、系统、装置及存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110375995A (zh) 一种基于摩擦异响试验台水平方向激振的标定方法
CN105004620B (zh) 一种高频疲劳试验机的动态载荷误差补偿方法
CN1268925C (zh) 湿度传感器校准方法和装置
CN101408497B (zh) 汽车制动间隙自动调整臂试验台粉尘环境试验装置
CN109781531A (zh) 一种预测材料高温高应变速率下的应力应变曲线的方法
CN108760545B (zh) 一种谐振式疲劳试验机平均载荷加载误差补偿方法
CN204964302U (zh) 一种柔性材料压缩应力应变数显式测试装置
Murphy et al. Determining multiaxial fatigue in elastomers using bubble inflation
CN115344814A (zh) 一种基于柔性气囊的下压力不确定度计算方法
CN117400898A (zh) 一种刹车助力系统空行程检测方法及系统
CN112114122A (zh) 橡胶材料的粘弹性力学性质的表征方法
CN113074680B (zh) 转子轴向最大窜动量的测量装置及其测量方法
CN202974770U (zh) 杨氏模量测量仪
JP2012068218A (ja) 流量計測方法及びそれを使った流量計測装置
CN112277845A (zh) 车辆加速踏板开度获取方法、主动发声系统及车辆
JP2005172589A (ja) 材料の試験方法、材料試験機
CN102778406A (zh) 漆膜摆式硬度计校准方法
CN111623909B (zh) 一种双叉臂二力杆的受力测试方法
Holzer et al. Development of the bulge test equipment for measuring mechanical properties of thin films
KR100740799B1 (ko) 유압식 브리넬 경도시험기용 시험사이클 교정장치
KR20100024274A (ko) 고무 소재의 변형 회복 측정 방법
CN108413889B (zh) 一种基于botdr的光纤应变与横向形变系数标定装置及方法
CN112268814A (zh) 一种抗异响材料评估方法及装置
Wu et al. Experimental research of thermal-oxidative aging on the mechanics of aero-nbr
Farroni et al. Physical modeling of a dynamic dial indicator for the non-destructive evaluation of tire tread viscoelastic characteristics

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191025

RJ01 Rejection of invention patent application after publication