某汽车试验路谱分析
关键词:智能信号采集处理分析系统;道路谱分析;幅值统计;军车试验
Abstract: The effect of the road spectrum's data acquisition and signal processing is satisfied, in the experiment the INV intelligent data acquisition and signal processing is used instead of the tape recorder. The INV system is light weight, and is flexible and reliable to operate. The system has the function of the oscilloscope while data acquisition procedure is running. When there is something wrong during the data acquisition, we can stop the process and handle with it. Various type of signal processing can be carried out in-situ and export a experiment report, the frequency spectrum analysis by using INV system is recommend in the various road running.
滤波设定在 100Hz,因动态应变仪输出信号较强,没用放大倍数。INV306 系统采样频率定在 256Hz。
所 经 路 面 有 碎 石 综 合 路 、井 盖 群 、减 速 坎 、过 铁 道 、过 马 路 沿 凸 起 ,过 马 路 沿 凹 下 、鱼 鳞坑、碎石路、沙石路、卵石路、柏油路、扭曲路、搓板路等等,行驶速度约为 50km/h, 行驶一圈约 10 分钟。
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前进方向
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图 1 第二代军车振动测试传感器布置方向(车轴端部垂直向)
把十分钟的全部路面振动信号通过峰值保持压缩技术在一幅图上显示,如图 2 所示。下 面从试验中选择了五种典型路面做时域分析和频谱分析。图 3~图 7 为军车经过各种路面时 车轴在垂直方向的振动和时域信号图。图 3A~图 7A 为前轮第一测点在各种路面下的频谱图。 图 3B~图 7B 为后轮第四测点在各种路面下的频谱图。
四、试验结果分析
将 INV306 系统采集的时域信号经过幅域统计,得到各测点的最大值,最大值所在时间,最小
值,最小值所在时间,平均值,方差,标准差,均方差,有效值等统计数据,幅值统计具体数据见
表 1 所示。
TeN NoN 最大值 1 1 10.2678 1 2 12.5697 1 3 14.2787 1 4 14.2787 2 1 11.8303 2 2 12.3046 2 3 13.8532 2 4 17.2851
图 6 过搓板路时域信号
图 6A 左前轮过搓板路频谱图 图 6B 右后轮过搓板路频谱图
图 7 过碎石路时域信号 图 7A 左前轮过碎石路频谱图 图 7B 左后轮过碎石路频谱图
五、试验结论
通过本次试验得到大量的各种路面的时域信号和频域信号。为有关研究、设计、和生 产单位提供了重要的数据和信息。这说明采用 INV306 系统进行汽车振动测试不但可行,而 且 非 常 方 便 。在 测 试 的 同 时 ,可 以 边 采 样 边 示 波 ,并 可 以 将 存 储 的 信 号 当 即 回 放 ,可 迅 速 判 断本次测试的信号是否合适,如有问题可以重做,节省现场测试时间和往返路程。由于 INV306 系统体积小,重量轻,精度高,可靠性强,特别适合在汽车制造研究单位大力推广。
参考文献
〔1〕应怀樵.振动测试和分析.北京:中国铁道出版社,1979 〔2〕应怀樵.波形和频谱分析与随机数据处理.北京:中国铁道出版社,1983 〔3〕DASP2003 专业版使用说明书,东方振动和噪声技术研究所:2003,3
Key words: intelligent data acquisition and signal processing system; road spectral analysis; amplitude statistic; military vehicle experiment
一、概述
以往采集路谱全用磁带机记录,回到单位再导入信号分析系统做信号分析,本次试验用 INV306 智能信号采集处理分析系统,取代磁带机取得良好效果。该试验是应北京吉普汽车有限公司邀请, 在安徽定远总装备部汽车试验场进行的。从而获得某军车车辆四个轴头的振动加速度时域信号和频 域信号,为今后做路谱试验提供方法。
标准差 1.27855 1.38096 2.30576 2.0666 1.32348 1.44441 2.36899 2.15961
均方值 有效值 单位 1.63472 1.27856 g 1.91327 1.38321 g 5.31823 2.30613 g 4.2927 2.07188 g 1.78728 1.33689 g 2.09207 1.4464 g 5.61217 2.369 g 4.82144 2.19577 g
二、试验所用仪器设备
本次试验主要采用应变式加速度传感器,小野动态应变仪,东方所 INV306DF 智能信号采集处 理分析仪,东方所 DASP 大容量数据自动采集处理软件,联想笔记本计算机以及 TEAC 九通道磁带记 录仪等。
三、测试方案及过程
将 4 个应变式加速度传感器用卡子安装在车辆四个轴头上,应变式传感器通过动态应 变仪拾振,用三通 Q9 插座并联 INV306DF 采集系统和 TEAC 磁带机。第一次试验,动态应变 仪用 1/10 衰减档,各通道标定值归一化,设为 1G=350mv;因第一次试验有个别过载现象, 因此第二次试验用 1/20 衰减档,标定值设为 1G=175mv。DLF-4 型四合一放大器,只用抗混
时间(S) 最小值 时间(S) 平均值 方差 281.481 -10.6026 128.698 -0.00392 1.6347 128.597 -13.5742 128.644 -0.07887 1.90705 128.776 -14.2857 128.737 -0.04075 5.31657 74.8897 -14.2857 128.769 -0.14778 4.27086 726.926 -9.77957 726.894 -0.18888 1.75161 286.36 -11.5652 538.352 -0.07575 2.08633 365.632 -18.1222 286.551 0.00683 5.61212 286.551 -20.7589 727.066 -0.39686 4.66394
图 2 使用峰值保持法得到的全程路面振动信号
图 3 过鱼鳞坑时域信号 图 3A 左前轮过鱼鳞坑频谱图 图 3B 右后轮过鱼鳞坑频谱图
图 4 过卵石路时域信号 图 4A 左前轮过卵石路频谱图 图 4B 右后轮过卵石路频谱图
图 5 过扭曲路时域信号
图 5A 左前轮过扭曲路频谱图 定远汽车路面试验数据幅值统计表
经过 INV306 系统频谱分析,得到各种路面的频谱图,为了保证频谱的幅值精度,分析
时 加 了 平 顶 窗 。第 一 、第 二 测 点 为 吉 普 车 的 前 轮 ,第 三 、第 四 测 点 为 吉 普 车 的 后 轮 。为 了 节
省页面,只分析前轮的第一测点和后轮的第四测点。车轮的测点布置如图 1。
某汽车试验场路谱分析
赵增欣 谭静 应怀樵 (东方振动和噪声技术研究所,北京,100085)
摘要:用 INV 智能信号采集处理分析系统取代磁带机做道路谱采集分析,效果尚佳。INV 系统不但重量轻,
操作灵活可靠,而且可以边采样边示波,有问题可以立即发现加以处理,并且现场可以做各种需要的信号分析,出 试验报告,是今后做各种道路行使谱分析的推荐方法。