CN118111725A - 一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置 - Google Patents
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Abstract
一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置，通过在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果，解决了相关技术中通过激振器法进行动力总成刚体模态测试时，因测试空间较小，测试仪器体积较大而存在的安装问题，以及激励点单一而存在的某方向激励能量不足导致的模态识别效果不佳的问题，实现了在测试流程上节省人力成本和安装时效，提高了测试效率，而且能得到更准确的测试结果。
Description
技术领域
本申请涉及汽车噪声振动开发技术领域，具体涉及一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置。
背景技术
汽车动力总成刚体模态对整车的振动特性有一定影响，同时动力总成刚体模态能够验证动力总成悬置设计是否合理，为改进动力总成悬置系统提供试验依据。动力总成刚体模态为低频特性，其频率一般介于悬上主频与车身弹性模态频率之间。对于燃油车，动力总成刚体模态能够为车体怠速振动噪声问题提供方案指导；对于新能源车，动力总成刚体模态能够在汽车舒适性和平顺性起到重要作用。
相关技术中，多采用激振器法进行多输入多输出的动力总成刚体模态测试，但是该测试方法存在测试空间较小，测试仪器体积较大，安装受到较大限制，不便于移动等缺点，并且激励点单一，激励方向受限，容易出现某个方向上激励能量不足的情况等问题，从而导致模态识别效果一般。
发明内容
本申请提供一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置，可以解决现有技术中使用激振器法进行动力总成刚体模态测试，激励点单一且激励方向受限，容易出现某个方向上激励能量不足，从而导致模态识别效果一般的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，所述基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法包括：
在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；
控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；
根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果。
结合第一方面，在一种实施方式中，所述响应点包括测试响应点，在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点，包括：
在预设的坐标系中建立所述动力总成的几何模型；
依据所述几何模型在所述动力总成的外围轮廓顶点处设置加速度传感器作为所述测试响应点；
选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的质心位置为平动模态激励点，选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的偏心位置为转动模态激励点；
其中，所述坐标系以整车的长度方向为X轴方向，以整车的宽度方向为Y轴方向，以整车的高度方向为Z轴方向。
在一种实施方式中，
所述控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，包括：
通过力锤在所述动力总成的X方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车X方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的Y方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Y方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的Z方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Z方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的X方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Z方向坐标与X方向质心坐标相同，锤击点的Y向坐标与X方向质心点坐标的间距大于预设的间距阈值；
通过力锤在所述动力总成的Y方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的X向坐标与Y方向质心坐标相同，锤击点的Z向坐标与Y方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值；
通过力锤在所述动力总成的Z方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Y向坐标与Z方向质心坐标相同，锤击点的X向坐标与Z方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值。
在一种实施方式中，根据所述传递函数进行模态识别，包括：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；
其中，模态结果包括：X方向的平动模态结果、Y方向的平动模态结果、Z方向的平动模态结果、X方向的转动模态结果、Y方向的转动模态结果和Z方向的转动模态结果，模态特征包括模态频率、模态振型和阻尼比。
在一种实施方式中，所述响应点还包括辅助响应点，在动力总成上设置多个响应点还包括：
在所述动力总成的悬置衬套的主动端设置加速度传感器作为第一辅助响应点，在被动端设置加速度传感器作为第二辅助响应点。
在一种实施方式中，在获得对应的单输入模态结果之后，还包括：
确定所述第一辅助响应点和所述第二辅助响应点的运动相位是否相同；
若不同，则确定所述单输入模态结果为所述动力总成的刚体模态；
若相同，则确定所述单输入模态结果为车身或悬架的低频模态。
在一种实施方式中，根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果，还包括：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；
根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果；
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果。
在一种实施方式中，根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果，包括：根据各个激励点对应的6组传递函数分别基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应自由度的模态，以得到所述单输入模态结果；
根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果，包括：在激励方向X方向、Y方向和Z方向中各选取一组传递函数；根据选取的传递函数，基于多输入多输出算法和多参考点最小二乘复频域算法进行模态识别，通过模态振型正交性验证的MAC图和数值显示，以及模态综合的验证方法，确定基于多输入多输出算法的模态识别结果，以获得所述多输入模态结果。
在一种实施方式中，对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果，包括：
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证；
当所述单输入模态结果和所述多输入模态结果验证一致时，输出所述多输入模态结果作为所述动力总成刚体模态结果，得到确定的模态频率、模态振型、阻尼比以及模态验证MAC图。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置，所述基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置包括：
设置模块，其用于在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；
测试模块，其用于控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；
识别模块，其用于根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果。
本申请实施例提供一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置，通过在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果，解决了相关技术中通过激振器法进行动力总成刚体模态测试时，因测试空间较小，测试仪器体积较大而存在的安装问题，以及激励点单一而存在的某方向激励能量不足导致的模态识别效果不加的问题，实现了在测试流程上节省人力成本和安装时效，提高了测试效率，而且能得到更准确的测试结果。
附图说明
图1为本申请基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法一实施例的流程示意图；
图2为本申请基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法另一实施例的流程示意图；
图3为动力总成刚体结构及响应点和激励点的设置位置示意图；
图4为动力总成刚体模态分析方法的细化流程示意图；
图5为本申请基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置一实施例的功能模块示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
第一方面，本申请实施例提供一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法。
一实施例中，参照图1，图1为本申请基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法一实施例的流程示意图。如图1所示，基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法包括：
步骤S1、在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点。
步骤S2、控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数。
步骤S3、根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果。
值得说明的是，本实施例通过锤击法进行汽车动力总成刚体模态测试，有效的解决了激振器法因测试空间较小，测试仪器体积较大而存在的安装问题，在测试流程上节省人力成本和安装时效，有效的提高了试验效率。并且基于刚体模态的六个自由度选取动力总成的激励点，能够有效的解决通过激振器法进行测试时激励点单一而存在的某方向激励能量不足问题，以及常规力锤法因激励能力不足，导致的模态识别不全的问题，本申请的激励方法能够得到更准确的动力总成刚体模态测试结果。
如图2所示，在基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法的流程中包括动力总成刚体模态测试和动力总成刚体模态分析两部分。动力总成刚体模态测试包括几何模型建立、响应点布置、确定激励点位置和激励方式，以及测试参数设置和模态测试。动力总成刚体模态分析包括模态识别和测试结果分析及验证。下面结合具体的实施例对各个步骤进行详细说明。
一实施例中，所述响应点包括测试响应点，在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点，包括：在预设的坐标系中建立所述动力总成的几何模型；依据所述几何模型在所述动力总成的外围轮廓顶点处设置加速度传感器作为所述测试响应点；选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的质心位置为平动模态激励点，选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的偏心位置为转动模态激励点；其中，所述坐标系以整车的长度方向为X轴方向，以整车的宽度方向为Y轴方向，以整车的高度方向为Z轴方向。
示范性的，图3所示，首先确定坐标系并根据动力总成结构特点建立几何模型，几何模型的建立是为了对响应点位置以及激励点坐标进行定位，同时用于模态振型图。其中，图3中101至106为激励点位置，其中101至103为平动模态激励点，104至106为转动模态激励点。图3中201-212为在动力总成外围轮廓顶点处布置的12个测试响应点位置，将加速度传感器粘贴至动力总成主体表面的响应点位置处用于进行数据采集。
作为一种优选的实施方式，所述响应点还包括辅助响应点，在所述动力总成的悬置衬套的主动端设置加速度传感器作为第一辅助响应点，在被动端设置加速度传感器作为第二辅助响应点。
示范性的，对于钟摆式布置的悬置系统，可以挑选左悬、右悬衬套刚度较小点作为辅助测试点，主动端表征动力总成侧悬置支架振动、被动端表征车身侧悬置支架振动。图3中213为第一辅助响应点，214为第二辅助响应点。
值得说明的是，本实施例中通过数据采集器与响应点处的加速度传感器连接实现传递函数的采集，在选取激励点和响应点之后，将数据采集器，加速度传感器以及激振力锤等测试设备进行连接，并进入数据采集器的软件界面进行参数设置，通过预测试确认开始数据采集，最后进入测试阶段在响应点采集传递函数。
其中，力锤的型号根据可以动力总成的质量大小进行选择，动力总成的质量越大力锤的型号越大。本实施例中选择力锤的型号为低频大力锤，锤头为最软锤头。
进一步的，所述控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，包括：通过力锤在所述动力总成的X方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车X方向通过所述动力总成的质心位置；通过力锤在所述动力总成的Y方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Y方向通过所述动力总成的质心位置；通过力锤在所述动力总成的Z方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Z方向通过所述动力总成的质心位置；通过力锤在所述动力总成的X方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Z方向坐标与X方向质心坐标相同，锤击点的Y向坐标与X方向质心点坐标的间距大于预设的间距阈值；通过力锤在所述动力总成的Y方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的X向坐标与Y方向质心坐标相同，锤击点的Z向坐标与Y方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值；通过力锤在所述动力总成的Z方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Y向坐标与Z方向质心坐标相同，锤击点的X向坐标与Z方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值。
值得说明的是，本实施例通过将动力总成X方向、Y方向和Z方向的质心位置作为平动模态激励点，将动力总成的X方向、Y方向和Z方向的偏心位置为转动模态激励点，能够实现对动力总成的多方位激励，并根据六个自由度的模态振型特点针对性的选取数据识别模态结果，从而实现获得更准确的测试结果。
进一步地，一实施例中，根据所述传递函数进行模态识别，包括：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果。
其中，所述单输入模态结果包括：X方向的平动模态结果、Y方向的平动模态结果、Z方向的平动模态结果、X方向的转动模态结果、Y方向的转动模态结果和Z方向的转动模态结果。其中的模态特征包括模态频率、模态振型和阻尼比。
示范性的，以根据各个激励点对应的传递函数，识别各个激励点的模态结果中的模态频率为例，对于激励点101，测得传递函数，进行曲线拟合，从中找到相关模态共振峰值，识别出X向平动的模态频率；对于激励点102，测得传递函数，进行曲线拟合，从中找到相关模态共振峰值，识别出Y向平动的模态频率；对于激励点103，测得传递函数，进行曲线拟合，从中找到相关模态共振峰值，识别出Z向平动的模态频率；对于激励点104，测得传递函数，进行曲线拟合，从中找到相关模态共振峰值，识别出绕X轴转动模态频率；对于激励点105，测得传递函数，进行曲线拟合，从中找到相关模态共振峰值，识别出绕Y轴转动模态频率；对于激励点106，测得传递函数，进行曲线拟合，从中找到相关模态共振峰值，识别出绕Z轴转动模态频率。各个激励点的模态振型和阻尼比的分析依次类推，即可获得101至106激励点各自的单输入模态结果，共6组模态结果。
作为一种优选的实施方式，在获得对应的单输入模态结果之后，还包括：确定所述第一辅助响应点和所述第二辅助响应点的运动相位是否相同；若不同，则确定所述单输入模态结果为所述动力总成的刚体模态；若相同，则确定所述单输入模态结果为车身或悬架的低频模态。
解释性的，由于第一辅助响应点设置于动力总成悬置衬套的主动端，该主动端与动力总成刚性连接，表征动力总成侧悬置支架振动，第二辅助响应点设置于动力总成悬置衬套的被动端，该被动端与动力总成柔性连接，表征车身侧悬置支架振动。因此可以根据第一辅助响应点和第二辅助响应点的相对运动相位关系来排查车身、悬架的低频振动模态，从而实现动力总成刚体模态的确认。
作为一种优选的实施方式，如图4所示，根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果，还包括：根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果；对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果。。
具体的，根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果，包括：根据各个激励点对应的6组传递函数分别基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应自由度的模态，以得到所述单输入模态结果。
根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果，包括：在激励方向X方向、Y方向和Z方向中各选取一组传递函数，共3组传递函数；根据选取的3组传递函数，基于多输入多输出算法和多参考点最小二乘复频域算法(也称自由度时域识别法)进行模态识别，通过模态振型正交性验证的MAC图和数值显示，以及模态综合的验证方法，确定基于多输入多输出算法的模态识别结果，以获得所述多输入模态结果。
示范性的，本实施例选择X方向的平动模态激励点对应的传递函数，Y方向和Z方向的转动模态激励点对应的传递函数进行多输如多输出计算，获得多输入模态结果。
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果，包括：对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证；当所述单输入模态结果和所述多输入模态结果验证一致时，输出所述多输入模态结果作为所述动力总成刚体模态结果，得到确定的模态频率、模态振型、阻尼比以及模态验证MAC图。其中，所述模态结果包括：X方向的平动模态结果、Y方向的平动模态结果、Z方向的平动模态结果、X方向的转动模态结果、Y方向的转动模态结果和Z方向的转动模态结果。
值得说明的是，本实施例通过使用多个激励点对应的传递函数进行模态识别获得的多输入模态结果，与根据各个激励点对应的传递函数基于单输入多输出算法进行模态识别获得的单输入模态结果进行对比验证，最后输出动力总成的刚体模态结果，能够有效的提高识别结果的准确性。
本申请运用低频大力锤基于锤击法进行动力总成刚体模态测试与分析，解决了激振器法因测试空间较小，测试仪器体积较大而存在的安装问题，激励点单一而存在的某方向激励能量不足问题，以及常规力锤法因激励能力不足，模态识别不全的问题。实现了在测试流程上节省人力成本和安装时效，提高了试验效率，而且能更准确的得到测试结果。在分析方法上，通过增加辅助响应点，排查相关部件的模态影响，并结合单输入多输出和多输入多输出各自特点及优势，进行分析对比，再进行模态结果验证，使得得到的模态分析结果更加严谨准确。
第二方面，本申请实施例还提供一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置。
一实施例中，参照图5，图5为本申请基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置一实施例的功能模块示意图。如图5所示，基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置包括：
设置模块，其用于在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；
测试模块，其用于控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；
识别模块，其用于根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果。
进一步地，一实施例中，所述设置模块还用于：在预设的坐标系中建立所述动力总成的几何模型；
依据所述几何模型在所述动力总成的外围轮廓顶点处设置加速度传感器作为所述测试响应点；
选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的质心位置为平动模态激励点，选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的偏心位置为转动模态激励点；
其中，所述坐标系以整车的长度方向为X轴方向，以整车的宽度方向为Y轴方向，以整车的高度方向为Z轴方向。
进一步地，一实施例中，所述测试模块还用于：
通过力锤在所述动力总成的X方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车X方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的Y方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Y方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的Z方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Z方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的X方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Z方向坐标与X方向质心坐标相同，锤击点的Y向坐标与X方向质心点坐标的间距大于预设的间距阈值；
通过力锤在所述动力总成的Y方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的X向坐标与Y方向质心坐标相同，锤击点的Z向坐标与Y方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值；
通过力锤在所述动力总成的Z方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Y向坐标与Z方向质心坐标相同，锤击点的X向坐标与Z方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值。
进一步地，一实施例中，所述识别模块还用于：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；
其中，模态结果包括：X方向的平动模态结果、Y方向的平动模态结果、Z方向的平动模态结果、X方向的转动模态结果、Y方向的转动模态结果和Z方向的转动模态结果，模态特征包括模态频率、模态振型和阻尼比。
进一步地，一实施例中，所述识别模块还用于：
在所述动力总成的悬置衬套的主动端设置加速度传感器作为第一辅助响应点，在被动端设置加速度传感器作为第二辅助响应点。
进一步地，一实施例中，所述识别模块还用于：
确定所述第一辅助响应点和所述第二辅助响应点的运动相位是否相同；
若不同，则确定所述单输入模态结果为所述动力总成的刚体模态；
若相同，则确定所述单输入模态结果为车身或悬架的低频模态。
进一步地，一实施例中，所述识别模块还用于：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；
根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果；
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果。
进一步地，一实施例中，所述设置模块还用于：
根据各个激励点对应的6组传递函数分别基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应自由度的模态，以得到所述单输入模态结果；
在激励方向X方向、Y方向和Z方向中各选取一组传递函数；根据选取的传递函数，基于多输入多输出算法和多参考点最小二乘复频域算法进行模态识别，通过模态振型正交性验证的MAC图和数值显示，以及模态综合的验证方法，确定基于多输入多输出算法的模态识别结果，以获得所述多输入模态结果。
进一步地，一实施例中，所述识别模块还用于：
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证；
当所述单输入模态结果和所述多输入模态结果验证一致时，输出所述多输入模态结果作为所述动力总成刚体模态结果，得到确定的模态频率、模态振型、阻尼比以及模态验证MAC图。
其中，上述基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置中各个模块的功能实现与上述基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法实施例中各步骤相对应，其功能和实现过程在此处不再一一赘述。
需要说明的是，上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。术语“第一”、“第二”和“第三”等描述，是用于区分不同的对象等，其不代表先后顺序，也不限定“第一”、“第二”和“第三”是不同的类型。
在本申请实施例的描述中，“示例性的”、“例如”或者“举例来说”等用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”、“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”、“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
在本申请实施例描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作或步骤，但是应该理解，这些操作或步骤可以不按照其在本申请实施例中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号仅用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作或步骤可以按顺序执行或并行执行，并且这些操作或步骤可以进行组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备执行本申请各个实施例所述的方法。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，所述基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法包括：
在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；
控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；
根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果。
2.如权利要求1所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，所述响应点包括测试响应点，在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点，包括：
在预设的坐标系中建立所述动力总成的几何模型；
依据所述几何模型在所述动力总成的外围轮廓顶点处设置加速度传感器作为所述测试响应点；
选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的质心位置为平动模态激励点，选取所述动力总成的X方向、Y方向和Z方向的偏心位置为转动模态激励点；
其中，所述坐标系以整车的长度方向为X轴方向，以整车的宽度方向为Y轴方向，以整车的高度方向为Z轴方向。
3.如权利要求2所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，所述控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，包括：
通过力锤在所述动力总成的X方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车X方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的Y方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Y方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的Z方向的一面进行锤击，以使激励力沿整车Z方向通过所述动力总成的质心位置；
通过力锤在所述动力总成的X方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Z方向坐标与X方向质心坐标相同，锤击点的Y向坐标与X方向质心点坐标的间距大于预设的间距阈值；
通过力锤在所述动力总成的Y方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的X向坐标与Y方向质心坐标相同，锤击点的Z向坐标与Y方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值；
通过力锤在所述动力总成的Z方向一面的边缘进行锤击，其中锤击点的Y向坐标与Z方向质心坐标相同，锤击点的X向坐标与Z方向质心点坐标的间距大于所述间距阈值。
4.如权利要求1所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，根据所述传递函数进行模态识别，包括：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；
其中，模态结果包括：X方向的平动模态结果、Y方向的平动模态结果、Z方向的平动模态结果、X方向的转动模态结果、Y方向的转动模态结果和Z方向的转动模态结果，模态特征包括模态频率、模态振型和阻尼比。
5.如权利要求4所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，所述响应点还包括辅助响应点，在动力总成上设置多个响应点还包括：
在所述动力总成的悬置衬套的主动端设置加速度传感器作为第一辅助响应点，在被动端设置加速度传感器作为第二辅助响应点。
6.如权利要求5所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，在获得对应的单输入模态结果之后，还包括：
确定所述第一辅助响应点和所述第二辅助响应点的运动相位是否相同；
若不同，则确定所述单输入模态结果为所述动力总成的刚体模态；
若相同，则确定所述单输入模态结果为车身或悬架的低频模态。
7.如权利要求1所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果，还包括：
根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果；
根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果；
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果。
8.如权利要求7所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，根据各个激励点对应的传递函数，基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应的单输入模态结果，包括：根据各个激励点对应的6组传递函数分别基于单输入多输出算法进行模态识别，获得对应自由度的模态，以得到所述单输入模态结果；
根据选取的多个激励点对应的传递函数，基于多输入多输出算法进行模态识别，获得多输入模态结果，包括：在激励方向X方向、Y方向和Z方向中各选取一组传递函数；根据选取的传递函数，基于多输入多输出算法和多参考点最小二乘复频域算法进行模态识别，通过模态振型正交性验证的MAC图和数值显示，以及模态综合的验证方法，确定基于多输入多输出算法的模态识别结果，以获得所述多输入模态结果。
9.如权利要求7所述的基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法，其特征在于，对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证，以获得所述动力总成的刚体模态结果，包括：
对所述单输入模态结果和所述多输入模态结果进行对比验证；
当所述单输入模态结果和所述多输入模态结果验证一致时，输出所述多输入模态结果作为所述动力总成刚体模态结果，得到确定的模态频率、模态振型、阻尼比以及模态验证MAC图。
10.一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置，其特征在于，所述基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试装置包括：
设置模块，其用于在动力总成上设置多个响应点，并基于刚体模态的六个自由度选取所述动力总成的激励点；
测试模块，其用于控制力锤对所述动力总成进行锤击测试，以依次对各个激励点进行激励，并在所述响应点采集各个激励点对应的传递函数；
识别模块，其用于根据所述传递函数进行模态识别，以获取所述动力总成的刚体模态结果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410352357.XA CN118111725A (zh) | 2024-03-26 | 2024-03-26 | 一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410352357.XA CN118111725A (zh) | 2024-03-26 | 2024-03-26 | 一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118111725A true CN118111725A (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=91221162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410352357.XA Pending CN118111725A (zh) | 2024-03-26 | 2024-03-26 | 一种基于锤击法的汽车动力总成刚体模态测试方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118111725A (zh) |
-
2024
- 2024-03-26 CN CN202410352357.XA patent/CN118111725A/zh active Pending
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