【文章內(nèi)容簡介】 到的，通過實驗進行數(shù)據(jù)的分析和處理以及 MATLAB的分析而得到的。 因而下面是實驗的步驟： 選取某一車型，觀察懸置系統(tǒng)以及車身和車架連接點。 整理好實驗儀器，搭好實驗臺。 布置好傳感器以及連接好儀器。 熟悉軟件， 開始試驗，采集數(shù)據(jù)。 對數(shù)據(jù)進行處理，分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)不理想時，可對實驗優(yōu)化，重新采集數(shù)據(jù)。 第一章 緒 論 7 用 MATLAB對數(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。 同樣方法可得到車架到車身的傳遞率以及發(fā)動機到車身的傳遞率。 懸置系統(tǒng)的傳遞率與車架到車身的傳遞率相乘與發(fā)動機到車身的傳遞率相互對比。 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。 1． 5 研究目標 及創(chuàng)新性 經(jīng)典的傳遞路徑分析方法是基于線性時不變振動系統(tǒng)的疊 加原理建立起來的。當外界激勵力作用于車身結構時，激勵力將沿著其特定的路徑，以力和運動的形式向接受點傳遞，而接受點的響應即是所有外界激勵力分別沿各自路徑傳遞到該點的響應分量的矢量疊加。 本文主要研究懸置系統(tǒng)以及車架到車身的一個二級 傳遞率，主要是要懂得其測試的方法 以及怎樣減少測量誤差從而提出最佳的方案 ， 得到更接近真實的傳遞率。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一級的測試其傳遞率，而后再測試兩級傳遞率，最后對比分析結果以及他們之間的誤差是怎么造成的，從而得出結論。 振動的傳遞路徑主要是經(jīng)過懸置系統(tǒng)傳遞到車架，再由車架經(jīng)連接點傳遞給車身，忽略了其它次要的影響，從而減少了實驗的復雜性，提高了實驗的準確性。本文主要建立在實驗基礎上分析的，采用 DHDAS5902_NET 動態(tài)信號分析系統(tǒng)軟件進行分析，從而更具有實際性。 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 8 第二章 試驗臺架的準備工作 以及儀器說明 2． 1 實驗儀器介紹及臺架搭建 實驗儀器的介紹 在進行實驗之前 ,我們首先了解一下儀器的組成以及做實驗所需要 工具。經(jīng)老師的介紹以及自己查閱相關的資料。我們知道了所需要的工具以及儀器，下面我們來介紹一下。 我們的試驗車是一臺江鈴老款的柴油機車型（以下簡稱試驗車），數(shù)據(jù)采集的儀器是一臺上海東昊的數(shù)據(jù)采集儀器 DH5902，加速度傳感器共 16 個，力錘一個，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，共四種 類型。本實驗中主要用鋁做的，其它三種用得比較少。 舉升機一臺， 本來是要用到的，但被其它試驗車占用，因而就沒用。 還有一臺聯(lián)想的筆記本電腦作為輔助實驗儀器。 還有試驗臺一套以及相機一個，其中試驗臺是用來擺放儀器和電腦的，相機用來拍照片的。最后還有儀器使用說明以及其它 輔助 工具 等 。 現(xiàn)在我們來介紹一下它們的作用。試驗車 用來試驗的，通過敲擊發(fā)動機而產(chǎn)生的振動經(jīng)過懸置系統(tǒng)的傳遞到車架，再檢測車架的振動。同樣敲擊車架，再檢測 車身的振動。在這里要說明一下，由于這臺試驗車只有車架以及發(fā)動機 等 ，而沒有車身，如 圖 1。 因而我們找了一個重四斤左右的金屬塊替代車身與車架的連接點 上的物體 ，如 圖 2。 車身與車架的連接點的橡膠如 圖 3。 數(shù)據(jù)采集儀器 DH5902用來采集振動的數(shù)據(jù)，其中還要與 DHDAS5902_NET 動態(tài)信號分析系統(tǒng) 軟件配合使用。傳感器有以下兩個作用：感知被測量的變化，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。加速度傳感器感應敲擊的加速度以及經(jīng)隔振系統(tǒng)后的振動加速度 。力錘則就是用來敲擊的，是敲擊物體產(chǎn)生振動。其中力錘上也布置傳感器，用來顯示敲擊力的大小。電腦則就是用來分 析數(shù)據(jù)和觀看敲擊后的振動加速度圖像。相機 毫無疑問就是用來拍照。 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 9 圖 1 試驗車 圖 2 金屬塊 金屬塊 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 10 圖 3 車身與車架連接的橡膠 儀器介紹完了，現(xiàn)在我們開 始試驗的搭架。從上圖中可以看到試驗車是前置前驅(qū)的，發(fā)動機安裝形式 是 V 型安裝，也就是我們常說的發(fā)動機總成與車身通過三點懸置來連接的。 傳感器的布置空間比較好布置一點。 因而我們選取了一個懸置點來布置傳感器， 其試驗布置形式如 圖 4。 懸置點 力錘 采集數(shù)據(jù)的電腦 車架與車身連接的橡膠塊 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 11 圖 4 試驗布置形式 我們做實驗的場地在南昌大學，這里的儀器比較 齊全。由于這里的設備比較多，空間比較狹窄，因而 我們 實驗空間比較小。 我們做的這個實驗采用外界激勵方法，而所采用的激勵源就是一個帶有加速度傳感器的力錘。其實后面考慮到振動不明顯，我們還采用榔頭敲擊方法，同樣可適用。 實驗臺架的搭建 對于實 驗臺架的搭建，一開始我們一片茫然，根本不知從何處著手。以前也沒有進行過這種類型的實驗以及培訓的經(jīng)驗，因而我們靠自己的一雙手試著搭建。不過還好如果我們實在不懂，就請教老師，不過主要還是靠自己摸索著前進。老師的指點， 也起到了很大的作用。剛看到實驗儀器時（ 圖 5），心里一下就感覺涼了許多，都是我未接觸過的儀器。 儀器名稱叫什么都不清楚，更不用說做實驗，不過還好，并不是我想得那么復雜。很快就知道儀器的名稱和作用。 因而開 圖 5 實驗儀器 始搭建試驗臺和實驗架。很快實驗架和試驗臺就布置好了，接下來就是布置傳感器，這個就要考慮好，怎樣布置傳感器的位置，才會更好的反應所測數(shù)據(jù)的準確性，也就是我們做實驗盡可能減少誤差 ，提高實驗的效率，從而也為我們降低實驗的復雜性。經(jīng)過一番思索，我們分別對 X、 Y、 Z 三個方向各布置一個傳感器，因而一個懸置點有六個傳感器（ 圖 6， 圖 7），剛開始時，由于空間太小，自己也采集儀器 傳感器以及連接線 力錘盒子 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 12 沒注意到，傳感器布 置錯了，有兩個傳感器重了，而后是在做實驗的時候，發(fā)現(xiàn)一樣，后經(jīng)過觀察才發(fā)現(xiàn)的。 車架與車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 個傳感 器 （ 圖 8） ，而且由于沒有經(jīng)驗，傳感器的線很長（ 10m），因而剛開Z方向 X 方向 Y 方向 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 13 始布置時傳感器線都繞在一起， 還好線不是很多， 因此很快的解決了。有了這次的經(jīng)驗，下次就會注意了。因而下次就會按著順序放好和收好，一直不會繞在一 圖 8 車架與車身傳感器布置形式 起，也不會 打結，沒什么太大的問題了。 由于 有六個傳感器，因而每個方向上有兩個傳感器。如懸置點上方 X 方向傳感器通道為 2 通道，而懸置點下方 X 方向傳感器通道為 5 通道 ， 且兩個傳感器幾乎是平行的或在一條線上 ， 三個方向各對應通道見 表 1。 X、 Y、 Z 三個方向坐標圖 如圖 9。 通道號 懸置 坐標 左前懸置點 上 下 X 5 2 Y 6 8 Z 14 13 表 1 傳感器通道對應 Z 方向 Y 方向 X 方向 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 14 圖 9 左懸置點布置坐標圖 在實驗中我們選取了左懸置點作為實驗對象。而車身與車架的傳感器布置通道與上面的一樣，坐標圖也一樣， 而經(jīng)過兩級傳遞傳感器通道也一樣。在這里就不 再列出。 由于實驗車在車間 比較 久，如果直接把傳感器布置靈敏度不高，因為車上有很多灰塵和生了銹的金屬塊，因此我們把試驗車打掃了一下，同時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)過砂紙打磨過的。當然之前我們也不是很清楚，就直接布置傳感器做實驗，結果數(shù)據(jù)不太明顯，因此查閱相關文件，因此也就知道了。 現(xiàn)在車的懸置系統(tǒng)基本都是采用 V 型安裝，因為這樣的安裝方式，相比平行安裝而言，有了很多的優(yōu)點。諸如減少了發(fā)動機在 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 于汽車的平衡。 臺架搭好以后我們就可以開始試驗了，不過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， 全稱為 DHDAS5902_NET 動態(tài)信號分析系統(tǒng) 。 這個軟件可打開多個窗口 （ 圖 10） 。可以將多個相干的波形放在同一個窗口中分析。這樣就可以節(jié)省時間，提高效率。我們的測試采集加速度的信息的通道有 16 個，一開始 第二章 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 15 圖 10 軟件窗口 我們使用力錘作為激勵源的時候，其中第一個通道是用于連接力錘的傳感器。其它的各個通 道都各自負責在空間中各個方向上加速度量的測量。在進行測量之前，我們首先對各個傳感器的通道進行 平衡 ， 清零，然后才能 開始采集數(shù)據(jù)。 如果此操作沒進行，數(shù)據(jù)照樣可采集，但誤差會較大。因而一般都要進行此操作。 軟件的使用方法 試驗臺架準備就緒，我們可以開始進行實驗，并采集相關的數(shù)據(jù)。下面先介紹軟件的使用方法。 A、首先我們打開電腦，開啟電腦電源鍵，進入 windows 系統(tǒng)； B、打開桌面上的東華軟件圖標，進入系統(tǒng)軟件，與此同時用網(wǎng)線將電腦與DHMA5902 儀器 連接； C、選擇系統(tǒng)的左邊界面的窗口中的設備信息， 右鍵點擊，查找設備，連接設備 （ 圖 11） ； D、設置軟件通道參數(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，待振動加速度接近為零時，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，覆蓋當前項目，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 試驗臺架的準備工作以及儀器說明 16 圖 11 設備連接和添加 數(shù)據(jù)采集前設備的調(diào)試、調(diào)整和優(yōu)化 由于此前我們沒有對發(fā)動機懸置隔振特性試驗與分析進行過測試，沒有相關的經(jīng)驗或者培訓。而且對 于這試驗車，獲得車身，車架的一些數(shù)據(jù)是比較困難的。故而懸置系統(tǒng)對各個階段的頻率反映的大小我們也只能慢慢做起，一開始從測試到確定哪個階段的頻率對車身車架的貢獻大開始。 由于條件所限，動態(tài)測試我們未能進行，我們 只 對試驗車 進行 靜態(tài)測試 效果 。通過上海東昊 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。 同時在測試各個數(shù)據(jù)前，為保證每一組數(shù)據(jù)的客觀性、完整性，我們對儀器進行如下的規(guī)范操作。 打開幫助文檔，找到快速人們那一條點擊，就可以按照上面步驟來做實驗。其中一條內(nèi)容是這樣說的： 如果是進行振 動測試 ，僅需對通道子參數(shù)中的靈敏度、量程范圍、輸入方式進行設置。因而我們按照要求設置（ 圖 13）。 下面簡單介紹 圖 12 力錘激勵下的通道信號 右擊查找設備 ，然后 添加設備設備 第二章 試