CN203534826U - 一种悬挂式车辆模态测试试验台 - Google Patents
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Abstract
一种悬挂式车辆模态测试试验台，包括架于房顶的工字房梁，所述工字房梁上安装有单轨行车，所述单轨行车通过环链葫芦与所述横杆系相钩连，所述每组横杆系通过穿过通孔的U型扣与弹性悬挂组件相连，弹性悬挂组件通过S型吊钩与进行模态测试的车身、车架和零部件相连。本实用新型悬挂系统的高度、长度、宽度以及悬挂系统弹性组件的弹力、刚度均可调，可满足不同体积、形状和重量的车身、车架和零部件的模态测试需要；而且非模态试验期间，试验悬挂系统可沿工字钢房梁轨道移动到一侧，且接近房高度，不会产生额外占地，节省了试验室空间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车辆试验台，尤其涉及一种悬挂式车辆模态测试试验台。
背景技术
模态是机械结构的固有振动特性，这种特性不随载荷的变化而变化。每一个模态都有与之对应的模态参数，模态参数包括系统的固有频率、模态质量、模态刚度、模态阻尼以及模态振型，模态参数对结构的动力学研究有非常重要的意义。试验模态分析以试验的方法获得结构的固有模态参数，确定结构在易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下的实际振动响应，为结构开发和改进提供有价值的意见和建议。
车辆模态分析是车辆结构动态设计的重要方法，通过模态分析试验，可以模拟出车辆在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，从而可以预测汽车的结构在此频段内，在外部或内部的各种振源作用下的实际振动响应，为车辆结构开发和进一步优化提供建议，改善车辆的乘坐舒适性。
现有的用于对车辆的车身及零部件模态分析试验的模态试验台主要有两种：一种是支撑式模态试验台，另一种是普通悬挂式模态试验台。其中：
支撑式模态试验台是利用刚度可调的空气弹簧来支撑车身、车架及其他结构件进行模态试验，为了固定空气弹簧和抬高被测件的高度以便更好模态测试，试验台还需要有外表面一定开口卡槽的重型混凝土或金属方墩。支撑式车辆模态试验台存在以下几方面的缺陷：
1）不易于被测件在其上的固定和放置，所以多数情况下需要使用绑带等额外措施将被测件固定在实验室周围固定件上；
2）空气弹簧不适用于尺寸较小或重量很轻的零部件模态测试，适用范围相对较窄；空气弹簧阻尼比较大，会对被测件的模态测试产生一定影响；
3）被测件高度不可调，试验台移动困难，试验台拆装费时、费力；且设备成本高，维护费用高；而且在非模态试验期间，试验台中的设备会有固定占地。
普通悬挂式模态试验台是利用橡皮绳将车身以及其他结构件悬吊在刚性良好的支架上，被测件通过吊钩与橡皮绳一端相连，橡皮绳直接或通过定滑轮间接地连接和悬吊在刚性支架上。普通悬挂式车辆模态试验台存在以下几方面的缺陷：
1）利用橡皮绳的悬挂式模态试验台在针对不同重量的结构件的模态测试时，需要更换不同弹力的橡皮绳，试验费时；橡皮绳的使用寿命短；橡皮绳阻尼相对较大，被测件的弹性模态会受到一定影响；
2）刚性支架移动不便，拆装费时、费力，和支撑式车辆模态试验台一样，在非模态试验期间，设备也需要固定的占地；
3）悬挂系统的高度和宽度调节范围较小,同一个试验台适用被测件的尺寸大小范围较窄。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种悬挂系统及其弹性组件均可调的悬挂式车辆模态测试试验台，可以满足不同体积和重量的车身、车架和零部件的模态测试需要；而且在非模态试验期间，不会产生实验室的固定占地需求。
本实用新型采用的具体方案是：一种悬挂式车辆模态测试试验台，包括架于房顶的工字房梁，所述工字房梁上安装有单轨行车一和单轨行车二，所述单轨行车一和单轨行车二的吊环分别与环链葫芦一与环链葫芦二的上吊钩相钩连，所述环链葫芦一与环链葫芦二的下吊钩与所述横杆系一和横杆系二的吊环相钩连，所述每组横杆系上安装有2组U型扣，所述每组U型扣对应有一套弹性悬挂组件，所述弹性悬挂组件上方的吊钩通过所述U型扣与所述横杆系一和横杆系二相连，所述弹性悬挂组件下方的吊钩通过S型吊钩与进行模态测试的车身、车架和零部件相连；其中：
所述单轨行车一和单轨行车二可自由运行于工字房梁上，用于适应进行模态测试的车身、车架和零部件的长度；
所述环链葫芦一与环链葫芦二用于适应模态测试的车身、车架和零部件的高度。
所述每个横杆系以中心为中点，沿两侧对称均匀分布有8-12个通孔，所述每个横杆系上的2组U型扣可以安装于任意2个通孔中，用于适应进行模态测试的车身、车架和零部件的宽度。
所述每个螺旋弹簧可以从弹性组件中拆卸，用于适应进行模态测试的车身、车架和零部件的重量。
本实用新型产生的有益效果是：
1）悬挂系统（包括单轨行车、环链葫芦、横杆系和弹性悬挂组件）的高度、长度、宽度以及悬挂系统弹性组件的弹力、刚度均可调而且调节范围大，可满足不同体积的车身、车架和零部件的模态测试需要；
2）悬挂系统中的弹性悬挂组件的弹力、刚度可调且调节快捷，可满足不同重量的车身、车架和零部件的模态测试需要，且悬挂系统弹性组件阻尼小，能有效避免环境振动和支撑刚度的影响；
3）非模态试验期间，试验悬挂系统可沿工字钢房梁轨道移动到一侧，同时可通过环链葫芦作用上升到房梁高度，不会产生实验室的固定占地，节省了试验室空间；
4）所述单轨行车、环链葫芦、横杆系、弹性组件之间通过吊环、吊钩或U型扣等相钩连，悬挂系统拆装方便。
附图说明
当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本实用新型。此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：
图1为车辆模态测试试验台的结构示意图；
图2为车辆模态测试试验台的主视示意图。
图3为车辆模态测试试验台的横杆系上的通孔和U型扣连接的局部放大图。
图中：10、工字房梁21、单轨行车一22、单轨行车二31、环链葫芦一32、环链葫芦二41、横杆系一42、横杆系二43、通孔44、U型扣50、弹性悬挂组件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。
如图1-2所示的一种悬挂式车辆模态测试试验台，包括架于房顶的工字房梁10，作为一种较佳实施例，所述工字房梁10为工字钢房梁；所述工字房梁10上安装有单轨行车一21和单轨行车二22，通过操控环链葫芦的链条，单轨行车可沿工字房梁10的轴线方向前后水平移动，从而大范围调节两个单轨行车的前后水平距离，从而可以悬吊不同长度的各类车身、车架及零部件进行模态测试；
所述环链葫芦包括上金属吊钩、带反向逆止刹车的减速器、链条滑轮组、金属手拉链、金属起重链和下金属吊钩，所述单轨行车一21和单轨行车二22的吊环分别与环链葫芦一31和环链葫芦二32的上吊钩相钩连，所述环链葫芦一31和环链葫芦二32的下吊钩分别与所述横杆系一41和横杆系二42的吊环相钩连。
如图3所示，所述横杆系一41或横杆系二42上以横杆中心为中点，两侧对称均匀分布有8-12个通孔43，2组U型扣44可以安装于任意2个通孔43中，U型扣与弹性悬挂组件50相连。其中，作为一种较佳实施例，所述U型扣44为金属U型扣，U型扣44的设计可以快捷、自如地改变与同一金属横杆相连的两套U型扣44之间的距离，从而满足不同宽度的各类车身、车架及零部件进行模态测试的需求；
弹性悬挂组件50包括外侧焊接有吊钩的上金属板和下金属板，所述上金属板和下金属板内侧焊接有若干个小吊环，螺旋弹簧直接通过小吊环与上金属板和下金属板相钩连，所述下金属板外侧的吊钩通过S型吊钩与进行模态测试的车身、车架和零部件相连。所述横杆系和弹性悬挂组件50在环链葫芦的金属拉链作用下上下移动，可以调节横杆及相连弹性组件的高度，从而满足不同高度的各类车身、车架及零部件进行模态测试的需求，同时，还可以使被测件调整到合适的高度进行模态测试；
所述每个弹性组件包括4-25个螺旋弹簧，作为一种较佳实施例，所述螺旋弹簧为金属螺旋弹簧，所述每个螺旋弹簧都可以简单、快捷地从弹性组件中拆卸，可以方便改变弹性组件的弹力和刚性大小，用于适应不同重量的各类车身、车架及零部件的模态测试。与空气弹簧和橡皮绳相比，金属弹簧阻尼很小，螺旋弹簧材料的阻尼系数仅为0.005～0.008，为橡皮绳材料阻尼系数的3%-16%，为空气弹簧阻尼系数的1%-6%，很大程度上减小了对被测件的弹性模态的影响。
此外，通过单轨行车和环链葫芦的配合使用，在非模态试验期间，可以使模态试验悬挂系统（包括单轨行车、环链葫芦、横杆系和弹性悬挂组件）并行位于房梁一端，且接近房梁高度，节约试验室空间和场地，为其他试验、设备安放或者通行提供便利。
Claims (3)
1.一种悬挂式车辆模态测试试验台，其特征在于，包括架于房顶的工字房梁，所述工字房梁上安装有单轨行车一和单轨行车二，所述单轨行车一和单轨行车二的吊环分别与环链葫芦一与环链葫芦二的上吊钩相钩连，所述环链葫芦一与环链葫芦二的下吊钩与横杆系一和横杆系二的吊环相钩连，所述每组横杆系上安装有2组U型扣，所述每组U型扣对应有一套弹性悬挂组件，所述弹性悬挂组件上方的吊钩通过所述U型扣与所述横杆系一和横杆系二相连，所述弹性悬挂组件下方的吊钩通过S型吊钩与进行模态测试的车身、车架和零部件相连；其中：
所述单轨行车一和单轨行车二可自由运行于工字房梁上，用于适应进行模态测试的车身、车架和零部件的长度；
所述环链葫芦一与环链葫芦二用于适应模态测试的车身、车架和零部件的高度。
2.根据权利要求1所述的一种悬挂式车辆模态测试试验台，其特征在于，所述每个横杆系以中心为中点两侧对称均匀分布有8-12个通孔，所述每个横杆系上的2组U型扣可以安装于任意2个通孔中，用于适应进行模态测试的车身、车架和零部件的宽度。
3.根据权利要求1所述的一种悬挂式车辆模态测试试验台，其特征在于，所述每套弹性悬挂组件包括4-25个螺旋弹簧，所述每个螺旋弹簧可以从弹性悬挂组件中拆卸，用于适应进行模态测试的车身、车架和 零部件的重量。
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