【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)的傳遞率主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)得到的，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理以及 MATLAB的分析而得到的。 因而下面是實(shí)驗(yàn)的步驟： 選取某一車(chē)型，觀察懸置系統(tǒng)以及車(chē)身和車(chē)架連接點(diǎn)。 整理好實(shí)驗(yàn)儀器，搭好實(shí)驗(yàn)臺(tái)。 布置好傳感器以及連接好儀器。 熟悉 軟件， 開(kāi)始試驗(yàn)，采集數(shù)據(jù)。 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不理想時(shí)，可對(duì)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，重新采集數(shù)據(jù)。 第一章 緒 論 7 用 MATLAB對(duì)數(shù)據(jù)分析及處理。 得到 懸置系統(tǒng)的 傳遞率以及傳遞率圖像。 同樣方法可得到車(chē)架到車(chē)身的傳遞率以及發(fā)動(dòng)機(jī)到車(chē)身的傳遞率。 懸置系統(tǒng)的傳遞率與車(chē)架到車(chē)身的傳遞率相乘與發(fā)動(dòng)機(jī)到車(chē)身的傳遞率相互對(duì)比。 分析誤差產(chǎn)生的原因，提出減少誤差的方法或方案。 1總結(jié)。 1． 5 研究目標(biāo) 及創(chuàng)新性 經(jīng)典的傳遞路徑分析方法是基于線(xiàn)性時(shí)不變振動(dòng)系統(tǒng)的疊 加原理建立起來(lái)的。當(dāng)外界激勵(lì)力作用于車(chē)身結(jié)構(gòu)時(shí)，激勵(lì)力 將沿著其特定的路徑，以力和運(yùn)動(dòng)的形式向接受點(diǎn)傳遞，而接受點(diǎn)的響應(yīng)即是所有外界激勵(lì)力分別沿各自路徑傳遞到該點(diǎn)的響應(yīng)分量的矢量疊加。 本文主要研究懸置系統(tǒng)以及車(chē)架到車(chē)身的一個(gè)二級(jí) 傳遞率，主要是要懂得其測(cè)試的方法 以及怎樣減少測(cè)量誤差從而提出最佳的方案 ， 得到更接近真實(shí)的傳遞率。最后可以知道該懸置系統(tǒng)的傳遞率以及懸置系統(tǒng)的好壞， 其中我們可以先一級(jí)一級(jí)的測(cè)試其傳遞率，而后再測(cè)試兩級(jí)傳遞率，最后對(duì)比分析結(jié)果以及他們之間的誤差是怎么造成的，從而得出結(jié)論。 振動(dòng)的傳遞路徑主要是經(jīng)過(guò)懸置系統(tǒng)傳遞到車(chē)架，再由車(chē)架經(jīng)連接點(diǎn)傳遞給車(chē)身，忽略了其它次要的影響，從而減少了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。本文主要建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上分析的，采用 DHDAS5902_NET 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析系統(tǒng)軟件進(jìn)行分析，從而更具有實(shí)際性。 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 8 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作 以及儀器說(shuō)明 2． 1 實(shí)驗(yàn)儀器介紹及臺(tái)架搭建 實(shí)驗(yàn)儀器的介紹 在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前 ,我們首先了解一下儀器的組成以及做實(shí)驗(yàn)所需要 工具。經(jīng)老師的介紹以及自己查閱相關(guān)的資料。我們知道了所需要的工具以及儀器，下面我們來(lái)介紹一下。 我們的試驗(yàn)車(chē)是一臺(tái)江鈴老款的柴油機(jī)車(chē)型（以下簡(jiǎn)稱(chēng)試驗(yàn)車(chē)），數(shù)據(jù)采集的儀器 是一臺(tái)上海東昊的數(shù)據(jù)采集儀器 DH5902，加速度傳感器共 16 個(gè)，力錘一個(gè)，其中力錘的頭是可以互換的。有材料用鋁做的，有材料用剛做的，還有材料用兩種橡膠做的各一個(gè)，共四種 類(lèi)型。本實(shí)驗(yàn)中主要用鋁做的，其它三種用得比較少。 舉升機(jī)一臺(tái)， 本來(lái)是要用到的，但被其它試驗(yàn)車(chē)占用，因而就沒(méi)用。 還有一臺(tái)聯(lián)想的筆記本電腦作為輔助實(shí)驗(yàn)儀器。 還有試驗(yàn)臺(tái)一套以及相機(jī)一個(gè)，其中試驗(yàn)臺(tái)是用來(lái)擺放儀器和電腦的，相機(jī)用來(lái)拍照片的。最后還有儀器使用說(shuō)明以及其它 輔助 工具 等 。 現(xiàn)在我們來(lái)介紹一下它們的作用。試驗(yàn)車(chē) 用來(lái)試驗(yàn)的，通過(guò)敲擊發(fā)動(dòng)機(jī)而產(chǎn)生的振 動(dòng)經(jīng)過(guò)懸置系統(tǒng)的傳遞到車(chē)架，再檢測(cè)車(chē)架的振動(dòng)。同樣敲擊車(chē)架，再檢測(cè) 車(chē)身的振動(dòng)。在這里要說(shuō)明一下，由于這臺(tái)試驗(yàn)車(chē)只有車(chē)架以及發(fā)動(dòng)機(jī) 等，而沒(méi)有車(chē)身，如 圖 1。 因而我們找了一個(gè)重四斤左右的金屬塊替代車(chē)身與車(chē)架的連接點(diǎn) 上的物體 ，如 圖 2。 車(chē)身與車(chē)架的連接點(diǎn)的橡膠如 圖 3。 數(shù)據(jù)采集儀器 DH5902用來(lái)采集振動(dòng)的數(shù)據(jù)，其中還要與 DHDAS5902_NET 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析系統(tǒng) 軟件配合使用。傳感器有以下兩個(gè)作用：感知被測(cè)量的變化，即敏感作用；將非電量轉(zhuǎn)換為便于傳輸、調(diào)理、處理和顯示的電量，即轉(zhuǎn)換作用。加速度傳感器感應(yīng)敲擊的加速度以及 經(jīng)隔振系統(tǒng)后的振動(dòng)加速度 。力錘則就是用來(lái)敲擊的，是敲擊物體產(chǎn)生振動(dòng)。其中力錘上也布置傳感器，用來(lái)顯示敲擊力的大小。電腦則就是用來(lái)分析數(shù)據(jù)和觀看敲擊后的振動(dòng)加速度圖像。相機(jī) 毫無(wú)疑問(wèn)就是用來(lái)拍照。 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 9 圖 1 試驗(yàn)車(chē) 圖 2 金屬塊 金屬塊 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 10 圖 3 車(chē)身與車(chē)架連接的橡膠 儀器介紹完了，現(xiàn)在我們開(kāi) 始試驗(yàn)的搭架。從上圖中可以看到試驗(yàn)車(chē)是前置前驅(qū)的，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝形式 是 V 型安裝，也就是我們常說(shuō)的發(fā)動(dòng)機(jī)總成與車(chē)身通過(guò)三點(diǎn)懸置來(lái)連接的。 傳感器的布置空間比較好布置一點(diǎn)。 因而我們選取了一個(gè)懸置點(diǎn)來(lái)布置傳感器， 其試驗(yàn)布置形式如 圖 4。 懸置點(diǎn) 力錘 采集數(shù)據(jù)的電腦 車(chē)架與車(chē)身連接的橡膠塊 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 11 圖 4 試驗(yàn)布置形式 我們做實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)地在南昌大學(xué)，這里的儀器比較 齊全。由于這里的設(shè)備比較多，空間比較狹窄，因而我們 實(shí)驗(yàn)空間比較小。 我們做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)采用外界激勵(lì)方法，而所采用的激勵(lì)源就是一個(gè)帶有加速度傳感器的力錘。其實(shí)后面考慮到振動(dòng)不明顯，我們還采用榔頭敲擊方法，同樣可適用。 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的搭建 對(duì)于實(shí) 驗(yàn)臺(tái)架的搭建，一開(kāi)始我們一片茫然，根本不知從何處著手。以前也沒(méi)有進(jìn)行過(guò)這種類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)以及培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)，因而我們靠自己的一雙手試著搭建。不過(guò)還好如果我們實(shí)在不懂，就請(qǐng)教老師，不過(guò) 主要還是靠自己摸索著前進(jìn)。老師的指點(diǎn)， 也起到了很大的作用。剛看到實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)（ 圖 5），心里一下就感覺(jué)涼了許多，都是我未接觸過(guò)的儀器。儀器名稱(chēng)叫什么都不清楚，更不用說(shuō)做實(shí)驗(yàn)，不過(guò)還好，并不是我想得那么復(fù)雜。很快就知道儀器的名稱(chēng)和作用。 因而開(kāi) 圖 5 實(shí)驗(yàn)儀器 始搭建試驗(yàn)臺(tái)和實(shí)驗(yàn)架。很快實(shí)驗(yàn)架和試驗(yàn)臺(tái)就布置好了，接下來(lái)就是布置傳感器，這個(gè)就要考慮好，怎樣布置傳感器的位置，才會(huì)更好的反應(yīng)所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也就是我們做實(shí)驗(yàn)盡可能減少誤差 ，提高實(shí)驗(yàn)的效率，從而也為我們降低實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性。經(jīng)過(guò)一番思索，我們分 別對(duì) X、 Y、 Z 三個(gè)方向各布置一個(gè)傳感器，因而一個(gè)懸置點(diǎn)有六個(gè)傳感器（ 圖 6， 圖 7），剛開(kāi)始時(shí)，由于空間太小，自己也采集儀器 傳感器以及連接線(xiàn) 力錘盒子 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 12 沒(méi)注意到，傳感器布置錯(cuò)了，有兩個(gè)傳感器重了，而后是在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)一樣，后經(jīng)過(guò)觀察才發(fā)現(xiàn)的。 車(chē)架與車(chē)身的傳感器布置同樣也是 X、 Y、 Z 方向 圖 6 懸置系統(tǒng)傳感器布置形式 1 圖 7 懸置系統(tǒng)傳感器布置形式 2 共六 個(gè)傳感 器 （ 圖 8） ，而且由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，傳感器的線(xiàn)很長(zhǎng)（ 10m），因而剛開(kāi)Z方向 X 方向 Y 方向 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 13 始布置時(shí)傳感器線(xiàn)都繞在一起， 還好線(xiàn)不是很多， 因此很快的解決了。有了這次的經(jīng)驗(yàn)，下次就會(huì)注意了。因而下次就會(huì)按著順序放好和收好，一直不會(huì)繞在一 圖 8 車(chē)架與車(chē)身傳感器布置形式 起，也不會(huì) 打結(jié)，沒(méi)什么太大的問(wèn)題了。 由于有六個(gè)傳感器，因而每個(gè)方向上有兩個(gè)傳感器。如懸置點(diǎn)上方 X 方向傳感器通道為 2 通道，而懸置點(diǎn)下方 X 方向傳感器通道為 5 通道 ， 且兩個(gè)傳感器幾乎是平行的或在一條線(xiàn)上 ， 三個(gè)方向各對(duì)應(yīng)通道見(jiàn) 表 1。 X、 Y、 Z 三個(gè)方向坐標(biāo)圖 如圖 9。 通道號(hào) 懸置 坐標(biāo) 左前懸置點(diǎn) 上 下 X 5 2 Y 6 8 Z 14 13 表 1 傳感器通道對(duì)應(yīng) Z 方向 Y 方向 X 方向 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 14 圖 9 左懸置點(diǎn)布置坐標(biāo)圖 在實(shí)驗(yàn)中我們選取了左懸置點(diǎn)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。而車(chē)身與車(chē)架的傳感器布置通道與上面的一樣，坐標(biāo)圖也一樣， 而經(jīng)過(guò)兩級(jí)傳遞傳感器通道也一樣。在這里就不再列出。 由于實(shí)驗(yàn)車(chē)在車(chē)間 比較 久，如果直接把傳感器布置靈敏度不高，因?yàn)檐?chē)上有很多灰塵和生了銹的金屬塊，因此我們把試驗(yàn)車(chē)打掃了一下，同時(shí)在布傳感器的地方用砂紙打磨了一下。上面 傳感器的布置的地方都是經(jīng)過(guò)砂紙打磨過(guò)的。當(dāng)然之前我們也不是很清楚，就直接布置傳感器做實(shí)驗(yàn)，結(jié)果數(shù)據(jù)不太明顯，因此查閱相關(guān)文件，因此也就知道了。 現(xiàn)在車(chē)的懸置 系統(tǒng)基本都是采用 V 型安裝，因?yàn)檫@樣的安裝方式，相比平行安裝而言，有了很多的優(yōu)點(diǎn)。諸如減少了發(fā)動(dòng)機(jī)在 Y 軸方向以及 X 軸方向上的干擾，可以有效的降低懸置系統(tǒng)的工作狀況。而且這樣的安裝方式也有助于汽車(chē)的平衡。 臺(tái)架搭好以后我們就可以開(kāi)始試驗(yàn)了，不過(guò)在這之前我們首先介紹一下軟件的使用方法。 2． 2 軟件的使用方法 簡(jiǎn)介 我們使用 的 數(shù)據(jù) 采集軟 件是上海 東昊 自 帶的軟 件，軟 件代碼為DHDAS5902NET， 全稱(chēng)為 DHDAS5902_NET 動(dòng)態(tài)信號(hào)分析系統(tǒng) 。 這個(gè)軟件可打開(kāi)多個(gè)窗口 （ 圖 10） ?？梢詫⒍鄠€(gè)相干的波形放在同一個(gè)窗口中分 析。這樣就可以節(jié)省時(shí)間，提高效率。我們的測(cè)試采集加速度的信息的通道有 16 個(gè)，一開(kāi)始 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 15 圖 10 軟件窗口 我們使用力錘作為激勵(lì)源的時(shí)候，其中第一個(gè)通道是用于連接力錘的傳感器。其它的各個(gè)通道都各自負(fù)責(zé)在空間中各個(gè)方向上加速度量的測(cè)量。在進(jìn)行測(cè)量之前，我們首先對(duì)各個(gè)傳感器的通道進(jìn)行 平衡 ， 清零，然后才能 開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。 如果此操作沒(méi)進(jìn)行，數(shù)據(jù)照樣可采集，但誤差會(huì)較大。因而一般都要進(jìn)行此操作。 軟件的使用方法 試驗(yàn)臺(tái)架準(zhǔn)備就緒，我們可以開(kāi)始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并采集相關(guān)的數(shù)據(jù)。下面先介紹軟件的使用方法。 A、首先我們打 開(kāi)電腦，開(kāi)啟電腦電源鍵，進(jìn)入 windows 系統(tǒng)； B、打開(kāi)桌面上的東華軟件圖標(biāo)，進(jìn)入系統(tǒng)軟件，與此同時(shí)用網(wǎng)線(xiàn)將電腦與DHMA5902 儀器 連接； C、選擇系統(tǒng)的左邊界面的窗口中的設(shè)備信息，右鍵點(diǎn)擊，查找設(shè)備，連接設(shè)備 （ 圖 11） ； D、設(shè)置軟件通道參數(shù)，分析參數(shù)； E、新建文件，平衡通道，清零通道； F、開(kāi)始采樣。 G、用力錘敲擊傳感器附近的金屬塊，觀察圖像，待振動(dòng)加速度接近為零時(shí)，停止采樣，回收數(shù)據(jù)，保存數(shù)據(jù)。 H、如果數(shù)據(jù)不理想，可不保存數(shù)據(jù)，重新清零，覆蓋當(dāng)前項(xiàng)目，重新采樣，敲擊、停止采樣，回收數(shù)據(jù)，保存 數(shù)據(jù)，最后分析數(shù)據(jù)。 第二章 試驗(yàn)臺(tái)架的準(zhǔn)備工作以及儀器說(shuō)明 16 圖 11 設(shè)備連接和添加 數(shù)據(jù)采集前設(shè)備的調(diào)試、調(diào)整和優(yōu)化 由于此前我們沒(méi)有對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)懸置隔振特性試驗(yàn)與分析進(jìn)行過(guò)測(cè)試，沒(méi)有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)或者培訓(xùn)。而且對(duì)于這試驗(yàn)車(chē)，獲得車(chē)身，車(chē)架的一些數(shù)據(jù)是比較困難的。故而懸置系統(tǒng)對(duì)各個(gè)階段的頻率反映的大小我們也只能慢慢做起，一開(kāi)始從測(cè)試到確定哪個(gè)階段的頻率對(duì)車(chē)身車(chē)架的貢獻(xiàn)大開(kāi)始。 由于條件所限，動(dòng)態(tài)測(cè)試我們未能進(jìn)行，我們 只 對(duì)試驗(yàn)車(chē) 進(jìn)行 靜態(tài)測(cè)試 效果 。通過(guò)上海東昊 DHMA5902的軟件與硬件的配合我們得到了圖 12就是力錘通道的信號(hào)。 同時(shí)在測(cè)試 各個(gè)數(shù)據(jù)前，為保證每一組數(shù)據(jù)的客觀性、完整性，我們對(duì)儀器進(jìn)行如下的規(guī)范操作。 打開(kāi)幫助文檔，找到快速人們那一條點(diǎn)擊，就可以按照上面步驟來(lái)做實(shí)驗(yàn)。其中一條內(nèi)容是這樣說(shuō)的： 如果是進(jìn)行振 動(dòng)測(cè)試，僅需對(duì)通道子參數(shù)中的靈敏度、量程范圍、輸入方式進(jìn)行設(shè)置。因而我們按照要求設(shè)置（ 圖 13）。 下面簡(jiǎn)單介紹 圖 12 力錘激勵(lì)下的通道信號(hào) 右擊查找設(shè)備 ，然后 添加設(shè)備