汽车车身结构强度试验（包括：应变测点的选择、试验方法、数据处理）汽车车身结构强度试验包括车身结构静强度试验、车身结构动强度试验和车身结构强度路障试验。

一、车身静强度试验车身静强度试验的目的是测取车身结构在各种静载荷工况下的应力分布，找出强度薄弱部位。

试验准备工作1、应变测点选择：测量应变的点越多越好，往往多大几百，可精选一些测点测量、根据车身结构有限元计算结果、该车型实际使用损坏情况或相似车车身结构使用情况、试验资料来选择受力大的部位作为应变测量点。

也可以辅以其他定性试验方法选择测点，如脆漆法。

根据以往汽车使用损坏和所进行的车身结构强度试验的资料来看，车身结构骨架交叉焊接处，也就是说要对关键部位进行布置测点。

应变测点选定后，就可以进一步选定电阻应变片的粘贴部位。

对于蒙皮，应变片粘贴在外表面；对于骨架构件断面，可通过分析断面上的应力分布确定贴片位置，因为骨架构件主要承受拉压和弯曲载荷。

2、应变片、导线和测量仪器：因为电阻应变片反应的是其敏感栅长度范围内的平均应变，所以应尽量选小规格的应变片用于测量应变。

车身结构试验常用的电阻应变片规格是2*3,3*5等，一般名义电阻为120欧的应变片。

贴片质量直接影响到测量结果的准确性，故要求应变片粘贴方位必须准确，应变片和试件间不允许有气泡，对某些测点部位要进行磨光处理及去锈、去污和去油处理。

粘贴应变片是应变测量的第一项工作，应予以足够重视。

大致工序如下：1）选择电阻应变片，筛选和分组。

2）试件表面处理，去油、去污、去锈及磨光。

3）划线，在要贴应变片的部位轻轻地划出定位线4）涂胶粘贴，胶合剂多用502 5）检查，包括外观检查，应变片电阻及绝缘电阻的测量6）固定、焊接导线。

测量导线要沿途固定好；尽量选金属屏蔽线，以防外界电磁场的干扰；测量导线应尽量取同一长度，以保证同一桥路中的电线电阻一致，否则会影响电桥平衡。

7）应变片保护，防潮保护、防腐保护、并兼有一定的机械保护静强度试验多选用YJ-5型静态电阻应变仪，并配以20点的P20R-5预调平衡箱。

也可以选用YJS-14静态数字电阻应变仪3、对车身的要求：对装配成整车的车身结构，为便于粘贴应变片，可要求对蒙皮不喷漆和不要安装内、外饰。

在进行试验准备工作前，应整车行驶1000-2500km，以消除装配焊接等残余应力。

对未装配成整车的车身骨架，在试验前应进行振动处理。

为使车身各部位变形达到协调状态，并减少应变滞后的影响，应对试验车身进行3次预加载。

试验方法1、支承：对于整车，将被测汽车停泊在水平位置或支承起来成水平状态。

对于骨架车身一般采用车身前后端支承和前后轴中心位置支承法2、加载：根据试验目的而定（或额定满载——应满足周和分配、或超载、或均布、或集中载荷）。

通常用金属重块、沙袋或加载装置实现。

3、测量程序：1）按各仪器使用说明书接线，仪器预热，电阻应变仪预调平衡2）加载后稳定10min，使车身变形达到稳定状态3）开始测量4）测量完毕，卸去试验载荷5）为数据可靠，上述试验过程最好重复3-5次对于静扭转强度试验，支承和加载方式有所不同，测量程序基本相同二、车身结构动态强度试验车身结构动态强度试验的目的是考察车身结构薄弱环节应力的具体变化情况，进而估计车身结构疲劳寿命。

试验准备工作：1、测点选择：用于动应变测量的测点是在静强度试验结果的基础上选择的，根据以往车身结构强度的结果，有这样一个规律：静应力大的部位其动应力一定大，但其动应力大的部位静应力不一定大。

所以，在选择动应力测点时，除选静应力大的测点外，还应选一些关键部位、易发生断裂部位上的测点，如门框上下四角处、前后桥上方窗立柱上下焊接处、车架前后吊耳附近、牛腿等部位。

实际运行断裂损坏部位资料和以往动强度试验结果已证明。

对影响结构寿命的动应力大的部位进行动应变测量，就可以为评价整个车身的动强度和疲劳寿命提供充分资料。

还应考虑到所选用的动态应变仪和磁带记录器的通道数的限制，一般选择20个左右比较合适2、仪器选择：所选用的动态应变仪和磁带记录器通道数越多越好，如全部测点不能同时记录，也应使分布同步记录的分组数尽量少。

要便于在汽车上安装固定3、试验道路和车速的选择：通常选用的实验道路有：被试验车经常行驶的典型道路（如市内公路、市郊公路、乡镇山区公路等）、砂石路及鹅毛石路等。

试验速度根据试验目的确定。

试验方法与步骤：动态应变测量方法与应变仪和记录器有密切关系，应严格遵照个仪器使用说明书进行操作，通常可按以下步骤进行：1）电桥盒连接2）仪器连接3）平衡调节4）标定5）记录试验说明6）测量7）示测三、车身结构强度路障试验车身结构强度路障试验就是利用人造凸块模拟汽车行驶时遇到的恶劣道路条件，它是车身结构动态强度试验的一种简单有效的替代试验。

通过凸块的不同布置，造成汽车承受弯曲、扭转、弯扭组合等不同工况，测取车身结构在各种工况下的应变响应信号，据此对车身强度进行评价。

路障试验主要选择以下相关参数：1）路障形状2）路障布置3）试验车速4）路障高度四、数据处理对于静强度试验，可直接读取试验数据，通过简单的数据计算就可以得到试验结果。

对于动态强度试验，因为是随机载荷，要用统计的方法来做数据处理。

主要有两类方法：计数法和功率谱法。

常用的计数法有：峰值计数法、幅值计数法和雨流计数法。

汽车车身模态试验（包括：模态测点的选择、试验方法、数据处理）答：模态是振动系统特性的一种表征，它为构成各种工程结构复杂振动的那些最简单或最基本的振动形态。

通过模态试验可以得到固有频率和模态振型等振动系统的模态参数，为振动系统动态设计以及故障诊断提供依据。

1、试验测量和分析系统：一般由三大部分组成：试验激振系统、响应拾振系统、模态分析和处理系统。

其中试验激振系统包括信号发生器、功率放大器和激振器：响应拾振系统包括速度传感器、力传感器、电荷放大器及智能信号采集处理系统；模态分析和处理系统主要是模态分析软件，如DASP2000。

2、试验方法与步骤：1）模态测点选择：为了提高可靠性，可多选几个测量点。

但是测量点的数目要视车身的大小和振型阶次而定。

所布测点在软件中的连线能显示车身骨架形状；处于刚度较大位置，一般为车身骨架上。

对于钣金件，则布置在筋上。

2）选取激振拾振方式和激振点：单点激振多点拾振：频率在0～150Hz之间的白噪声；激振点悬在刚度大的车头位置，同时避开主要振型的节面。

3）车身支承：可以选用橡皮绳悬挂，线性弹簧支承或悬挂。

4）布置试验仪器，做仪器标定。

5）进行数据采集。

6）在模态分析软件中处理试验数据。

3、数据处理：进行数字信号处理前，一般要对信号做预处理和数字化处理。

预处理包括采样、量化和相干性分析：数字信号处理采用均值、概率密度、相关函数，进行一些抑制泄漏、加窗和平滑等处理。

各测点的传递函数试验数据处理和试验数据的采集现场同步进行，每采好一批信号，当场观察其信号的相干性，只有峰值频率的相干系数在0.8以上的信号才有效，对符合要求的信号马上进行传递函数的处理。

最后进行车身及部件的模态定阶和拟合工作。

4、误差分析。

5、试验结果分析。

转速传感器1、光电式转速计原理：机械转速（刻度盘，轴的明暗反射面）光的明暗输入（光电器件）电压或电流信号，对电脉冲放大整形后，观察dt内的脉冲数N，由f=N/dt，n=60f/z得转速。

1）直射型光电转速传感器2）反射型2、磁电式转速计转速》磁阻变化》磁通变化》线圈中自感电势惯性式测振传感器原理：传感器中相当于放置一个质量弹簧系统，传感器壳体刚性固定在振动物体上，当w》w0时，即……，由频域分析知，被测物体相对于质量块位移等于被测物体相对于大地的位移，即可用……。

当w《w0时，被测物体相对大地加速度与被测物体相对于质量块位移的幅值比为一常数w02，即可用……。

应变式加速度传感器：ay》X》M》e，dR，适用于较低频率的振动测量，0～90。

压电晶体式：传感器内部要适当预紧，保证压电晶体始终处于受压状态，ay》X》F=kx》q=Fk1，可用于高频率的振动测量，可达10～50K。

振动台电—液伺服振动台，在室内模拟或再现汽车实际行驶中所遇到的各种复杂工况，用较短的时间完成汽车的强度耐久性试验。

由耐久性当量分析，在实际道路行驶10万公里，在试验台上只需180小时，大大缩短汽车开发周期，节省人力物力。

实验室道路模拟试验原理是通过对于目标道路的载荷谱，在电液伺服道路模拟试验台上进行迭代，使得试验台对于车辆的激励在对汽车造成损伤方面得到与道路耐久性试验相近的结果。

以实现加速试验进程，节约人力物力，缩短开发周期的目的。

现在使用的都是远程参数控制技术（RPC），主要包括以下五个步骤：1、采集并记录有限实际道路行驶时车辆的原始信号，对原始响应信号进行分析编辑得到室内道路模拟试验所需的期望响应信号。

2、用白噪声信号通过电液伺服控制系统驱动机械液压装置，对试验系统加载，据此计算输入谱、输出谱和互谱，求得试验系统的频响函数。

3、根据频响函数的逆函数和期望响应，计算生成初始道路模拟试验的初始驱动信号。

4、迭代过程：由于整个被测试系统是非线性的，而上述频响函数矩阵的测定基于系统的线性假设，因此需要通过迭代来修正初始驱动信号得到模拟路面行驶所需的最终驱动信号。

5、道路模拟试验：用得到的最终驱动信号反复激励试件，进行疲劳耐久或振动噪声为目的的不同试验。

汽车的噪声（Noise）、振动（Vibration）、声振粗糙度（Harshness）统称为汽车的NVH特性，是衡量汽车设计及制造质量的一个重要因素。

声振粗糙度又可称为不平顺性或冲击特性，与振动和噪声的瞬态性质有关，描述了人体对振动和噪声的主观感受，不能直接用客观测量方法来度量。

乘员在汽车中的舒适性感受以及由于振动引起的汽车零部件强度和寿命问题都属于NVH的研究范畴。

从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源( 发动机、变速器等)、振动传递器(由悬架系统和连接件组成) 和噪声发射器(车身)组成的系统。

汽车N VH特性的研究应该以整车作为研究对象，但由于汽车系统极为复杂，因此，经常将它分解成多个子系统进行研究，如发动机子系统(包括动力传动系统)、底盘子系统(主要包括悬架系统)、车身子系统等。