[发明专利]一种整车状态下动力总成悬置系统刚体模态参数测试方法

说明书

本发明公开了一种整车状态下动力总成悬置系统刚体模态参数测试方法，该方法是使用配重的橡胶软锤头作为力锤激励，以整车坐标系方向为基准：X轴指向车后垂直于前轴，Z轴竖直向上，Y轴按右手定则确定；将六自由刚体模态(三个方向的平动和绕三个方向的转动)分为三组，每组进行一次单独的模态参数识别；所述步骤包括：选择动力总成X方向激励F_X，测试响应点频响函数，用PolyMAX模态识别方法识别X向平动模态和绕Y轴、Z轴转动模态；同理Y方向激励F_Y识别Y向平动和绕X轴、Z轴转动模态；Z方向激励F_Z识别Z向平动和绕X轴、Y轴转动模态。本发明测试方法操作简便，识别准确性高，适用于任何橡胶类支撑的刚体六自由度模态参数的识别。

技术领域

本发明属于涉及汽车装车性能测试领域，涉及一种汽车动力总成悬置系统测试技术，具体涉及一种整车状态下动力总成悬置系统刚体模态参数测试方法。

背景技术

汽车动力总成悬置系统刚体模态频率和解耦率是悬置系统设计的重要参数，也是动力总成隔振性能好坏的重要评价指标。

目前汽车动力总成悬置系统的模态参数在汽车开发前期阶段主要基于理论计算和仿真分析。由于悬置产品的制作误差、整车约束条件等因素使理论模态参数和整车状态下的真实的模态参数之间有差异，整车状态下模态参数的准确识别对整车振动噪声性能分析至关重要。

当前基于整车约束状态下动力总成六自由度刚体模态实验测试方法主要有工况运行模态法、人工激励模态法。

运行模态法(Operational Modal Analysis)是以假设物体受到的激励是零均值白噪声随机激励为前提条件的，在汽车领域，由于发动机工作时产生激励具有明显的阶次性，他们并不严格满足进行运行时模态测试的条件，如果这些激励中某些谐波成分过大将在相应频率出引起较大的响应，运用这些响应信号进行模态参数识别时，会产生虚假模态。人工激励主要有激振器激励和力锤激励两种，采用激振器激励，结构的模态可能本质上会受激振器附属装置质量和刚度的影响，并且，若只用一个激振器进行激励，激励位置若在某阶模态的节点处，将导致模态识别中丢失该阶模态。

人工激励模态法主要有三个方向分别进行锤击激励和单点锤击激励，三个方向分别锤击属于多参考点锤击技术——MRIT，分析方法属于MIMO模态分析方法，该方法的缺陷主要在于频响函数数据不是同时采集的，导致频响函数一致性不相关，频响函数的互易性不满足。单点激励可能能量较小和锤击点位置的选择不当，导致一次无法识别动力总成刚体的六个模态。

发明内容

本发明提供一种整车状态下动力总成悬置系统刚体模态参数测试方法，目的是弥补现有测试方法上的不足，保证模态参数识别的准确。

本发明所采用的技术方案是，一种整车状态下动力总成悬置系统刚体模态参数测试方法，所述的测试方法是使用配重的橡胶软锤头作为力锤激励，以整车坐标系方向为基准：X轴指向车后垂直于前轴，Z轴竖直向上，Y轴按右手定则确定；将六自由刚体模态(三个方向的平动和绕三个方向的转动)分为三组，每组进行一次单独的模态参数识别；具体操作步骤如下：

步骤1：将待测试动力总成的整车停在地沟位置或用举升机将整车举起，以便于三个方向的激励；

步骤2：在动力总成上布置至少8个振动加速度传感器，且位置能基本反映出动力总成的大致形状；

步骤3：将电脑、多通道数据采集前端、加速度传感器以及力锤用线缆连接并进行通信调试；

步骤4：选择动力总成X方向的一个激励点进行激励；同一个激励点激励五次以上得到的频响函数，平均后作为此次X方向测试数据并保存；

步骤5：用PloyMAX模态识别方法对步骤4的频响函数进行识别，识别出X向平动模态、Y向转动模态、Z向转动模态；