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商用车动力总成模态的测试方法、装置和计算机设备与流程

2022-11-16 11:03:51 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及商用车测试技术领域,特别是涉及一种商用车动力总成模态的测试方法、装置和计算机设备。


背景技术:

2.商用车动力总成模态包括动力总成刚体模态和动力总成弹性体模态,其中,动力总成刚体模态是做整车模态规划中最重要的一项性能参数,其模态、振型的准确性直接影响整车的nvh(noise、vibration、harshness)性能水平。此外,动力总成弹性体模态频率的高低间接反映了相关部件的连接刚度,除影响nvh性能外,还对商用车的可靠性有直接影响。另外,在产品开发过程中需要进行多轮次、多套样件的重复试验,测试方法的时间效率也是重要评价指标。所以准确、高效的获得整车状态下的动力总成模态十分重要。
3.在相关技术中,商用车动力总成模态的测试是采用对称的激振器激励来获取传递函数,最终得到相应的模态参数。然而,由于商用车,尤其是轻型车的底部空间有限,激振器布置困难,无法实现最优位置的激励。因此,目前急需一种商用车动力总成模态的测试方法。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种商用车动力总成模态的测试方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
5.第一方面,本技术提供了一种商用车动力总成模态的测试方法。所述方法包括:
6.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
7.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
8.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
9.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
10.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
11.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态
参数。
12.在其中一个实施例中,基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,包括:
13.判断每一三向加速度传感器的接触面是否与对应测量点所在位置完全重合;若否,则在对应的测量点处配置转接工装工具,并将对应的三向加速度传感器安装至转接工装工具上,接触面指的是三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面。
14.在其中一个实施例中,根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,包括:
15.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定满足第一预设条件的每一坐标轴所在方向对应的测量数据,作为每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;
16.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量大于1,则从任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中,确定满足第二预设条件的测量数据作为最优测量数据;
17.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量等于1,则将任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据,作为任一坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
18.在其中一个实施例中,测量数据包括力频谱、每一测量点的相干函数、每一测量点的频率响应传递函数以及每一测量点的加速度频谱;对于任一当前测量数据,判断当前测量数据是否满足第一预设条件的过程,包括:
19.确定当前测量数据中每一测量点的频率响应传递函数的每一峰值对应的频率,作为峰值频率集;
20.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量小于预设衰减量、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值大于预设幅值时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
21.在其中一个实施例中,对于任一当前测量数据,判断当前测量数据是否满足第二预设条件的过程,包括:
22.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大,则确定当前测量数据满足第二预设条件。
23.在其中一个实施例中,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数,包括:
24.根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试,得到至少一组模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比;
25.根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型,确定整车的动力总成模态参数。
26.第二方面,本技术还提供了一种商用车动力总成模态的测试装置。所述装置包括:
27.第一确定模块,用于确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
28.配置模块,用于基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
29.第二确定模块,用于根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
30.控制模块,用于控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
31.计算模块,用于根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
32.第三确定模块,用于根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
33.第三方面,本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
34.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
35.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
36.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
37.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
38.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
39.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
40.第四方面,本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
41.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆
的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
42.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
43.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
44.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
45.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
46.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
47.第五方面,本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
48.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
49.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
50.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
51.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
52.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
53.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
54.上述商用车动力总成模态的测试方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,确定车辆设备和车架的测量点;基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;控制每一个激励点
进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数;本发明提供的方法,通过分方向和多点激励,可以降低商用车动力总成模态的测试时长,从而提高商用车动力总成模态的测试效率,同时还能提高商用车动力总成模态的测试精度。
附图说明
55.图1为一个实施例中商用车动力总成模态的测试方法的流程示意图;
56.图2为一个实施例中测量点的位置的示意图;
57.图3为一个实施例中测量点几何模型的主视图;
58.图4为一个实施例中测量点几何模型的后视图;
59.图5为一个实施例中测量点几何模型的俯视图;
60.图6为一个实施例中测量点几何模型的示意图;
61.图7为另一个实施例中商用车动力总成模态的测试方法的流程示意图;
62.图8为一个实施例中商用车动力总成模态的测试装置的结构框图;
63.图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
64.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
65.可以理解,本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种专业名词,但除非特别说明,这些专业名词不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个专业名词与另一个专业名词区分。举例来说,在不脱离本技术的范围的情况下,第三预设阈值与第四预设阈值可以相同可以不同。
66.在一个实施例中,如图1所示,提供了一种商用车动力总成模态的测试方法,本实施例以该方法应用于终端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。其中,终端可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备,物联网设备可为智能车载设备等。便携式可穿戴设备可为智能手表、智能手环、头戴设备等。本实施例中,该方法包括以下步骤:
67.101、确定车辆设备和车架的测量点,其中,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
68.102、基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
69.103、根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
70.104、控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
71.105、根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
72.106、根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
73.上述步骤101中,对于测量点的位置的选取,可以根据实际情况进行选择,比如,发动机和变速箱的测量点可以分别设置在发动机和变速箱的外廓顶点附近位置。另外,对于车辆设备和车架的测量点的数量,本发明实施例不做具体限定,发动机、变速箱和每一侧车架上的测量点至少为两个。车身左、右两侧的车架的测量点数量相同,且车身左、右两侧的车架的测量点与车辆中心线对称。比如,如图2所示,点1-点8为发动机的8个测量点,点9、点10为车辆左侧的车架上的两个测量点。
74.上述步骤102中,每一三向加速度传感器与模态测试软件连接,当对激励点进行激励时,每一测量点处的三向加速度传感器可以将测得的振动加速度传输至模态测试软件。
75.根据上述步骤103中三维坐标系,可以定义每一三向传感器的方向以及定义每一三向传感器的所在位置的三维坐标,根据每一三向传感器的三维坐标,可以确定测量点几何模型如图3-图6所示,其中,图3为测量点几何模型的主视图;图4为测量点几何模型的后视图,图5为测量点几何模型的俯视图,图6为测量点几何模型的示意图。另外,三维坐标系的坐标原点可以根据车辆的实际结构定义在车辆设备的任意位置,一般情况下,三维坐标系的坐标原点可以选择为如图2所示,发动机左边所在平面上的任意一点。
76.上述步骤103中,激励点的具体位置可以根据实际情况确定,比如,x轴所在方向对应的激励点可以选择变速箱后部靠近输出法兰的左、右两侧各3个位置为激励点;z轴所在方向对应的激励点可以选择车辆设备或车辆飞轮壳下方前、中、后共3个位置为激励点;y轴所在方向对应的激励点可以选择车辆设备前、后两端各一个位置为激励点,或飞轮壳与离合器壳两侧的各一个位置为激励点。
77.另外,对于三维坐标系的每一坐标轴的正方向,本发明实施例对其不做具体限定,三维坐标系的每一坐标轴的正方向可以根据实际需求确定。其中,x轴的正方向可以为车辆的前行方向,也可以为与车辆前行方向相反的方向;y轴的正方向可以朝车辆的车身左侧的方向,也可以朝车辆的车身右侧的方向;z轴的方向可以为朝向地面的方向,也可以为与地面朝向相反的方向。
78.具体地,每一激励点处采用力锤激励,力锤上安装有压力传感器,压力传感器与模态测试软件连接,当力锤对激励点进行激励时,力锤上的压力传感器可以将力锤的力传输至模态测试软件。每一次力锤激励时,模态测试软件就会获取一次激励数据,激励数据包括
每一测量点的振动加速度以及力锤产生的力。模态测试软件可以根据每一次激励所产生的激励数据以及每一测量点在几何模型中的三维坐标,计算出每一次激励对应的测量数据。
79.此外,力锤对每一激励点进行激励时,激励的方向应与该激励点对应的坐标轴方向平行。比如,对x轴所在方向对应的激励点进行激励时,激励方向应与x轴保持平行。而且,每连续两次激励的间隔时长不能小于预设时长。对于每一激励点,至少进行一次激励。
80.本发明实施例提供的方法,对车辆进行多方向以及多点进行激励,可以降低商用车动力总成模态的测试时长,从而提高商用车动力总成模态的测试效率,另外,通过多个激励点获取多组测量数据,可以提高商用车动力总成模态的测试过程中振型识别的精度。
81.结合上述实施例的内容,在一个实施例中,基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,包括:
82.判断每一三向加速度传感器的接触面是否与对应测量点所在位置完全重合;若否,则在对应的测量点处配置转接工装工具,并将对应的三向加速度传感器安装至转接工装工具上,其中,接触面指的是三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面。
83.其中,转接工装工具可以避免被测物体与三向传感器之间有夹角。具体地,在每一三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面不完全重合的测量点处安装转接工装工具,并且,转接工装工具的质量必须小于预设质量。
84.本发明实施例提供的方法,通过安装转接工装工具,可以提高测量点的测量精度,从而提高激励数据的精度。
85.结合上述实施例的内容,在一个实施例中,根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,包括:
86.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定满足第一预设条件的每一坐标轴所在方向对应的测量数据,作为每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;
87.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量大于1,则从任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中,确定满足第二预设条件的测量数据作为最优测量数据;
88.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量等于1,则将任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据,作为任一坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
89.其中,每一坐标轴所在方向对应的每一激励点可以进行多次激励,所以每一坐标轴所在方向可能对应多组激励数据,因此,每一坐标轴所在方向可能对应多组测量数据。
90.具体地,从每一坐标轴所在方向对应的所有组测量数据中,选出满足第一预设条件的测量数据,作为相应坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;比如,x轴所在方向对应5组测量数据,满足第一预设条件的测量数据有3组,则该3组测量数据为x轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据。一般情况下,每一坐标轴对应的预设测量数据集中存在多组测量数据。
91.本发明实施例提供的方法,通过第一预设条件和第二预设条件,可以确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,从而可以根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定商用车的动力总成模态参数。
92.结合上述实施例的内容,在一个实施例中,测量数据包括力频谱、每一测量点的相
干函数、每一测量点的频率响应传递函数以及每一测量点的加速度频谱;对于任一当前测量数据,判断当前测量数据是否满足第一预设条件的过程,包括:
93.确定当前测量数据中每一测量点的频率响应传递函数的每一峰值对应的频率,作为峰值频率集;
94.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量小于预设衰减量、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值大于预设幅值时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
95.具体地,每一测量点的频率响应传递函数的峰值可能有多个,每一峰值对应一个频率,因此,峰值频率集中的频率的数量可能有多个。对于预设频率范围、预设力频谱幅值范围、预设力频谱相位范围、预设衰减量、预设加速度频谱幅值范围、预设加速度频谱相位范围以及预设幅值,本发明实施例对其不做具体限定,预设频率范围、预设力频谱幅值范围、预设力频谱相位范围、预设衰减量、预设加速度频谱幅值范围、预设加速度频谱相位范围以及预设幅值可以根据实际情况进行设定。
96.本实施例以预设频率范围为1hz-200hz、预设衰减量为3db、预设幅值为0.95为例进行说明,若当前测量数据的力频谱中在1hz-200hz内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在1hz-200hz内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力频谱中在1hz-200hz内的频率对应的衰减量小于3db、每一测量点的加速度频谱中在1hz-200hz内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在1hz-200hz内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的均幅值大于0.95时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
97.本发明实施例提供的方法,通过判断每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据是否满足第一预设条件,从而可以确定每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集。
98.结合上述实施例的内容,在一个实施例中,对于任一当前测量数据,判断当前测量数据是否满足第二预设条件的过程,包括:
99.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大,则确定当前测量数据满足第二预设条件。
100.具体地,当每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据的数量为两个以上时,则选择力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大的测量数据作为相应坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
101.本发明实施例提供的方法,通过确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,计算整车的动力总成模态参数,可以提高整车的动力总成模态的测试结果的精度。
102.结合上述实施例的内容,在一个实施例中,根据每一坐标轴所在方向对应的最优
测量数据,确定整车的动力总成模态参数,包括:
103.根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试,得到至少一组模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比;
104.根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型,确定整车的动力总成模态参数。
105.具体地,模态测试软件根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试后,可以得到多组模态参数,每一组模态参数中均包含模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比等类型的数据。其中,整车振型是根据左、右两侧车架的测量点测得的测量数据计算得到的。每一组模态参数是否属于整车的动力总成模态参数需要根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型来判断。
106.从所有组模态参数中确定出属于动力总成振型的模态参数后,还需要根据属于动力总成振型的模态参数中每一组模态参数的模态频率、模态阻尼比以及动力总成振型等参数计算出每一组模态参数对应的模态复杂性以及模态相位共线性。根据每一组模态参数对应的模态复杂性以及模态相位共线性,评价对应组模态参数的质量,并确定整车的动力总成模态参数。
107.比如,若任一组模态参数对应的模态复杂性很小,则表明该任一组模态参数对应的模态为噪声模态或计算模态;若任一组模态参数对应的模态相位共线性的值≈1,则该任一组模态参数对应的模态为实模态;若任一组模态参数对应的模态相位共线性的值明显小于1,则表示该任一组模态参数比较复杂,存在噪声模态或计算模态的影响。若任一组模态参数对应的模态复杂性较小,且模态相位共线性的值≈1,则该任一组模态参数为整车的动力总成模态参数。
108.本发明实施例提供的方法,通过每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,可以确定整车的动力总成模态参数。
109.在一个实施例中,如图7所示,一种商用车动力总成模态的测试方法,还包括:
110.701、建立测试的几何模型:确定发动机和变速箱的外廓顶点附近位置为测量点,另外分别在左、右车架各选两个测量点。自定义三维坐标系,并确定在该三维坐标系下各测量点的三维坐标,并依据该三维坐标在模态测试软件中建立相应的几何模型。力锤的激励点在每次试验前确定具体位置并测量其三维坐标。
111.702、在测量点布置三向传感器:在上述步骤401中的各测量点处分别粘贴一个三向加速度传感器进行振动测量。若三向传感器的测量方向与三维坐标系有夹角时,可以通过专用的带合适斜角的转接工装工具作为被测物体与三向传感器之间的过渡。
112.703、选择力锤激励法进行测试,依次进行y轴,x轴和z轴所在方向的激励模态试验,得到测量数据。
113.704、模态参数的识别与验证:根据测量数据以及单自由度或多自由度估计法确定模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比等参数。根据模态指示函数、模态置信准则、模态比例因子、模态参与和模态相位共线性等参数来检查、评估模态参数的质量。每个坐标轴方向的模态参数单独进行识别和验证。
114.本发明实施例提供的方法,通过力锤进行多方向、多点激励来获得最优测试数据,并根据最优测试数据确定整车的动力总成模态参数,可以提高测试效率以及提高测试结果
的精度。
115.应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
116.基于同样的发明构思,本技术实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的商用车动力总成模态的测试方法的商用车动力总成模态的测试装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个商用车动力总成模态的测试装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于商用车动力总成模态的测试方法的限定,在此不再赘述。
117.在一个实施例中,如图8所示,提供了一种商用车动力总成模态的测试装置,包括:第一确定模块801、配置模块802、第二确定模块803、控制模块804、计算模块805和第三确定模块806,其中:
118.第一确定模块801,用于确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
119.配置模块802,用于基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
120.第二确定模块803,用于根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
121.控制模块804,用于控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
122.计算模块805,用于根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
123.第三确定模块806,用于根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
124.在一个实施例中,配置模块802,包括:
125.判断子模块,用于判断每一三向加速度传感器的接触面是否与对应测量点所在位置完全重合;若否,则在对应的测量点处配置转接工装工具,并将对应的三向加速度传感器安装至转接工装工具上,接触面指的是三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面。
126.在一个实施例中,第三确定模块806,包括:
127.第一确定子模块,用于根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定满足
第一预设条件的每一坐标轴所在方向对应的测量数据,作为每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;
128.第二确定子模块,用于若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量大于1,则从任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中,确定满足第二预设条件的测量数据作为最优测量数据;若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量等于1,则将任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据,作为任一坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
129.在一个实施例中,第一确定子模块,包括:
130.第一确定单元,用于确定当前测量数据中每一测量点的频率响应传递函数的每一峰值对应的频率,作为峰值频率集;
131.第二确定单元,用于若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量小于预设衰减量、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值大于预设幅值时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
132.在一个实施例中,第二确定子模块,包括:
133.第三确定单元,用于若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大,则确定当前测量数据满足第二预设条件。
134.在一个实施例中,第三确定模块806,还包括:
135.测试子模块,用于根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试,得到至少一组模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比;
136.第三确定子模块,用于根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型,确定整车的动力总成模态参数。
137.上述商用车动力总成模态的测试装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
138.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和通信接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、移动蜂窝网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种商用车动力总成模态的测试方法。
139.本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结
构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
140.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
141.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
142.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
143.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
144.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
145.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
146.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
147.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
148.判断每一三向加速度传感器的接触面是否与对应测量点所在位置完全重合;若否,则在对应的测量点处配置转接工装工具,并将对应的三向加速度传感器安装至转接工装工具上,接触面指的是三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面。
149.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
150.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定满足第一预设条件的每一坐标轴所在方向对应的测量数据,作为每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;
151.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量大于1,则从任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中,确定满足第二预设条件的测量数据作为最优测量数据;
152.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量等于1,则将任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据,作为任一坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
153.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
154.确定当前测量数据中每一测量点的频率响应传递函数的每一峰值对应的频率,作为峰值频率集;
155.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力
频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量小于预设衰减量、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值大于预设幅值时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
156.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
157.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大,则确定当前测量数据满足第二预设条件。
158.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:
159.根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试,得到至少一组模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比;
160.根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型,确定整车的动力总成模态参数。
161.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
162.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
163.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
164.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
165.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的振动加速度;
166.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
167.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
168.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
169.判断每一三向加速度传感器的接触面是否与对应测量点所在位置完全重合;若否,则在对应的测量点处配置转接工装工具,并将对应的三向加速度传感器安装至转接工装工具上,接触面指的是三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面。
170.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
171.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定满足第一预设条件的每一坐
标轴所在方向对应的测量数据,作为每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;
172.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量大于1,则从任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中,确定满足第二预设条件的测量数据作为最优测量数据;
173.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量等于1,则将任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据,作为任一坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
174.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
175.确定当前测量数据中每一测量点的频率响应传递函数的每一峰值对应的频率,作为峰值频率集;
176.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量小于预设衰减量、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值大于预设幅值时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
177.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
178.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大,则确定当前测量数据满足第二预设条件。
179.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
180.根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试,得到至少一组模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比;
181.根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型,确定整车的动力总成模态参数。
182.在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
183.确定车辆设备和车架的测量点,车辆设备包括发动机和变速箱,车架指的是车辆的车身左、右两侧的车架;车辆设备的测量点设置在发动机与变速箱之间的装配结合面之外;
184.基于每一测量点所在位置,配置三向加速度传感器,三向加速度传感器用于测量对应测量点的振动加速度;
185.根据三维坐标系的三个坐标轴所在方向以及车辆设备在三位坐标系中的所处位置,确定至少六个激励点;其中,三维坐标系的x轴与车辆的前行方向所在的直线平行,三维坐标系的y轴与地面平行且垂直于x轴,三维坐标系的z轴垂直于地面,三维坐标系的每一坐标轴所在方向对应至少两个激励点;
186.控制每一个激励点进行至少一次激励,并通过每一三向加速度传感器,获取每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,激励数据包括每一测量点的
振动加速度;
187.根据每一坐标轴所在方向对应激励点上每一次激励所产生的激励数据,计算每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据;
188.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据,确定整车的动力总成模态参数。
189.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
190.判断每一三向加速度传感器的接触面是否与对应测量点所在位置完全重合;若否,则在对应的测量点处配置转接工装工具,并将对应的三向加速度传感器安装至转接工装工具上,接触面指的是三向加速度传感器与车辆设备或车架的接触面。
191.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
192.根据每一坐标轴所在方向对应的每一测量数据,确定满足第一预设条件的每一坐标轴所在方向对应的测量数据,作为每一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集;
193.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量大于1,则从任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中,确定满足第二预设条件的测量数据作为最优测量数据;
194.若任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中测量数据的数量等于1,则将任一坐标轴所在方向对应的预设测量数据集中的测量数据,作为任一坐标轴所在方向对应的最优测量数据。
195.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
196.确定当前测量数据中每一测量点的频率响应传递函数的每一峰值对应的频率,作为峰值频率集;
197.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内对应的频率的幅值属于预设力频谱幅值范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设力频谱相位范围、力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量小于预设衰减量、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的幅值属于预设加速度频谱幅值范围、每一测量点的加速度频谱中在预设频率范围内的频率对应的相位属于预设加速度频谱相位范围、且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值大于预设幅值时,则确定当前测量数据满足第一预设条件。
198.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
199.若当前测量数据的力频谱中在预设频率范围内的频率对应的衰减量最小,且每一测量点的相干函数中属于峰值频率集的每一频率对应的幅值最大,则确定当前测量数据满足第二预设条件。
200.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:
201.根据每一坐标轴所在方向对应的最优测量数据进行模态测试,得到至少一组模态参数,模态参数包括模态频率、整车振型、动力总成振型和模态阻尼比;
202.根据每一组模态参数中的整车振型和动力总成振型,确定整车的动力总成模态参数。
203.需要说明的是,本技术所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人
信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
204.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
205.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
206.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术的保护范围应以所附权利要求为准。
再多了解一些

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