【文章內容簡介】 聲學與振動測量的各個方面。除了常規(guī)的測量和信號分析功能外，PAK的特殊功能包括：（1）扭振測量 Torsional Vibration（2）曲軸角跟蹤分析 Crank Angle Analysis（3）發(fā)動機燃燒分析 Combustion Analysis（4）階次跟蹤 Order Tracking（5）聲功率測量 Sound Power（6）聲強測量 Acoustic Intensity（7）材料吸聲測量 Impedance Tube（8）振動模態(tài)測試 Impact/MIMO Modal Testing（9）十字聲陣列噪聲源識別 Sound Location（10）聲質量 Sound Quality（11）加速通過噪聲測量 PassBy (simulation and real)（12）噪聲傳遞路徑分析 Transmission Path Analysis（13）實時工況振形 Operational Deflection Shape (ODS)PAK 軟件的功能采用模塊化設計，用戶根據需求選擇功能模塊。系統的功能擴展通過軟件的升級實現。PAK作為實時的測量系統，在采集各通道時域信號的同時能夠實時分析并顯示測量結果。PAK系統在測量結果顯示和報告生成方面靈活多樣，可以根據客戶的需求自行設計。在測量報告中，可以將測量實物和測量結果合為一體，各種測量量和圖表溶為一體。圖中各圖表顯示的結果是相互關聯的，在任一個圖中移動光標的位置，均可看到圖中不同變量下的結果，其他BBM PAK 軟件基本功能：（a）Signature（信號基本分析）：信號幅值對時間、轉速、轉角、階次等參數的響應信號對時間、轉速、轉角、階次等參數的多至65536點的FFT分析信號基于FFT的1/n倍頻程分析信號自/互功率譜分析（b）Detector（聲級計功能）每一輸入通道可作為一個獨立的聲級計使用，并且可以設置測量三種不同的參數數據種類：有效值（RMS），峰值（PEAK），平均值（AVERAGE）和Leq時間計權：10秒，頻率計權：A，B，C和線性（c）Sound Power（聲功率測量）ISO3745標準消聲室的聲功率測量ISO3741/3742標準混響室的聲功率測量??自動進行背景噪聲和環(huán)境變量修正（d）Reverberation Time（混響時間測量）??建筑聲學ISO3382標準混響時間的測試，并能測試早期衰減，雙耳效應等特有小空間超短混響時間測量，可測量到50ms（e）Impedance（聲阻抗測量）ISO10534標準材料吸聲系數和聲阻抗測量??支持單傳聲器法和雙傳聲器法（f）Sound Intensity（聲強測量）?ISO9614標準聲強測量用于靜止穩(wěn)態(tài)噪聲源識別 本章小結本章簡單的介紹了BBM PAK軟件的一些基本功能，簡單的對其中的一些重要公用做了一些翻譯。4 軸系扭振實驗 引言軸系扭振研究從最初的針對船舶發(fā)動機軸系，現在已經發(fā)展到其它發(fā)動機軸系，范圍從大型汽輪發(fā)電機軸系到幾乎所有的內燃機軸系。早期，在中、低速柴油機裝置上使用接觸式的扭振測量儀（如蓋格爾扭振儀），但是它們已完全不能滿足現在高轉速、高頻率扭振信號測試的要求，目前最常用的扭振測量儀器是電子扭振儀，近幾年又出現了激光扭振儀。電子式扭振儀是一種非接觸式的扭振測量儀器。傳感器部分為一個電子傳感器和一個安裝在軸系上的齒盤，一般都是安裝在曲軸自由端。其他任意一種對間隙深度敏感的傳感器，比如渦流傳感器都可以使用，也可以不用齒盤，而在軸上粘貼精密等分的反光帶，并使用光電傳感器，或者在軸上粘貼幾個小磁鋼，并使用霍爾傳感器。由于電子傳感器價格便宜、穩(wěn)定性好、安裝使用方便，對測試環(huán)境要求低，又能適合于高速、頻率成分復雜的扭振軸系的測量，是目前工程實際中應用最為廣泛的扭振測量儀器。近年來發(fā)展起來的激光扭振測試技術，用光學探頭（利用光學多普勒頻移與軸系轉動角速度之間的一一對應關系，由光學多普勒頻移值來反映軸系的轉動角速度）代替了電子傳感器及安裝在軸系上的齒盤，具有不需要安裝任何附加裝置就可以進行扭振測量的優(yōu)點。但是該測量設備價格昂貴，對環(huán)境要求非?？量?。而機械設備，特別是內燃機的使用環(huán)境一般都較為惡劣，環(huán)境的振動對測試精度的影響較大，被測軸系的光學散射特性對光學探頭輸出信號的質量影響很大，進而對整個儀器的測試精度影響很大。由于實際的發(fā)動機軸系是一個復雜的彈性系統，而且種類繁多。當它們在周期性力矩的作用下產生扭轉振動時，企圖應用解析法如實來描述，過去是辦不到的。今天在計算機時代復雜的描繪和分析雖然可以詳盡的多，但要完全如實的描述實際扭轉振動的運動情況也是相當困難的。所以在處理發(fā)動機軸系扭轉振動問題時，要求與原發(fā)動機曲軸軸系動力學等效即固有振動過程中兩系統的位能和動能對應相等，以保證兩者自振頻率和振型保持一致，然后通過對扭轉振動實際測量，來把握實際系統的扭轉振動特性。 試驗儀器本次試驗要用到的實驗儀器為：東風商用車EQ4H發(fā)動機；BBM PAK測試系統；光電編碼器；發(fā)動機試驗臺架。 東風商用車EQ4H發(fā)動機(1) EQ4H發(fā)動機簡介EQ4H發(fā)動機是由東風商用車發(fā)動機廠。生產的EQH145EQH160EQH180EQH20030發(fā)動機的總稱。這4款發(fā)動機，均為四沖程、水冷、直列四缸、增壓中冷、電控共軌柴油發(fā)動機，額定功率分別為107/2400、118/2400、132/2400、147/2400kW/r/min，排放達國3，適用于714噸卡車，68米豪華客車和812米普通客車。在環(huán)保越來越受到人們重視的今天，發(fā)動機如何滿足人們的需求? EQ4H發(fā)動機憑借其先進的技術，完全滿足客戶和社會對發(fā)動機環(huán)保的需要。在排放上，EQ4H發(fā)動機主要采用了機內燃燒控制技術，無需后處理；采用BOSCH高壓共軌系統；采用廢氣放氣閥增壓器；可選進氣預熱等技術，從而使其穩(wěn)定地達到國3排放標準。在噪聲控制上，采用了電控預噴射、齒輪室后置、主要零部件模態(tài)分析優(yōu)化設計、扭振減振器、可選缸體加強板等技術，使其噪聲控制良好，優(yōu)于同類產品。(2) 專家點評據EQ4H發(fā)動機技術負責人介紹，該機具有7大競爭優(yōu)勢： 140200馬力功率覆蓋范圍，滿足中噸位商用車的主流動力需求；良好的燃油經濟性；高可靠性、耐久性，B10壽命50萬公里；靈活多變的控制功能為整車提供多項選擇；低噪聲，使整車更容易滿足法規(guī)要求；國3排放，基礎機與國4同一平臺，極大減少排放升級的設計變。(3) 節(jié)油技術針對用戶特別關心的節(jié)油問題，記者作了專門打探，該廠技術負責人稱：該款發(fā)動機采用的ECU電腦控制燃油噴射技術，實行的是發(fā)動機“自動”控制噴油量，采用3組優(yōu)化數據標定噴油，而國內同類產品大多只是1個優(yōu)化數據。此種技術的好處是噴油量很精準，做到噴油最小化。如此，不僅保證了行車安全，而且使得車輛燃油經濟性最優(yōu)。但是，國3機與以往的國2機有本質上的不同，如果用戶使用不當，將難于發(fā)揮國3機的優(yōu)勢。為此，他們采用了兩種手段：一是增加服務站網絡，培訓國3機相關維修知識。二是對消費者實施售時培訓，傳授相關操控知識，保證用戶正確使用。(4) 行家口碑其一、國際著名的發(fā)動機咨詢公司AVL對EQ4H發(fā)動機進行了全面的設計評審。對4H發(fā)動機給予了高度評價，認為其技術指標先進，總體設計完全符合未來的設計潮流，代表了當前同類發(fā)動機的先進水平，并且具有達到國4排放的潛力。其二、試驗表明，EQ4H發(fā)動機開發(fā)達到預期目標，其經濟性、可靠性處于國際同類產品先進水平。 產品背景：EQ4H發(fā)動機是東風商用車技術中心開發(fā)的、擁有完全自主知識產權的一款排放達到國3標準的新型發(fā)動機，且具有升級到國4的潛力。該機在東風商用車發(fā)動機廠生產。 東風商用車發(fā)動機廠已有近四十年歷史，積近280萬臺發(fā)動機制造經驗，是東風汽車公司的核心動力生產廠，國內唯一一家汽油、柴油、天然氣并舉，211升全系列車用發(fā)動機制造商。產品功率涵蓋90420馬力 ，工廠先后通過ISO9000、TS16949質量體系認證和ISO14000環(huán)境體系認證。 BBM PAK測試系統（詳細信息見的三章） 光電編碼器260型編碼器—— 增量式、通孔、超薄、 260型光電編碼器（1） 設計特點— 外形小巧， — 可提供4極、 6極、 8極、12極整流信號— 空心軸孔徑選擇：5 mm 英寸（ mm） — 高達120186。C操作溫度（有其他溫度需求，請與廠家聯系）— 簡便新型的簧片式安裝— 300KHz頻率響應— 密封等級可達IP64— 夾緊式通孔安裝— 輸出形式：集電極開路輸出、推拉輸出和差動線驅動輸出（2） 應用— 馬達反饋安裝— 數字繪圖儀— 無刷伺服電機整流 — 高功率馬達— 裝配機器— 機器人技術260型AccuCoder牌增量式編碼器，大孔徑（）及超薄型外觀設計，廣泛應用于各種自動化設備和馬達控制系統。它有兩種獨特的安裝設計：半通孔和全通孔。這兩種設計都采用了EPC公司獨創(chuàng)的緩沖式柔性簧片安裝技術。以確保編碼器工作的簡便可靠及精密。它特有的整體軸承設計確保了操作的穩(wěn)定性和持久性，避免了可能出現的軸向和徑向的輕微擺動。這兩種設計都采用了緊壓片代替螺絲，將編碼器穩(wěn)固到轉軸上。安裝非常方便！對無刷伺服馬達的應用，260型以三個120186。 相位提供4極、6極、8 極、12極的整流測試反饋。耐高溫度100186。C（可升高至120186。C）使伺服電機能在更高功率輸出及反復使用中能正常工作，防止相關熱反饋設備的損壞。其堅固的結構和IP64密封等級，將使260型能完全滿足絕大多數工業(yè)環(huán)境下的性能要求（3）260型電參數：輸入電壓0186。70186。C 溫度時， VDC0186。100186。C 溫度時， VDC 0186。120186。C 溫度和有整流信號時， VDC輸入電流最大無負載電流為100 mA輸出電流集電極開路輸出漏電流50 mA輸出波形增量式，正交輸出，當轉軸順時針旋轉時，A通道的方波領先B通道輸出電路NPN 集電極開路，推拉輸出，差動線驅動輸出528 VDC （在供電電壓為5 VDC時，符合RS422標準）。基準脈沖每轉一周輸出一個脈沖且其中心與A通道中心對齊：集電極開路和推拉輸出可選與A、B信號進行門邏輯操作，信號寬度為90186。差動線驅動可選與A信號進行門邏輯，信號寬度為180186。（請與廠家聯系）頻率響應