CN106996875A - 一种车辆驾驶室传递函数获取方法 - Google Patents

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李冰
徐武彬
陈少江
黄琼春
陈棕
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Abstract

本发明旨在提供一种车辆驾驶室传递函数获取方法，包括以下步骤：A、对待测量驾驶室的实体的主要激励点粘贴三方向加速度传感器，在测试工况下运行，获取激励点处的加速度信号，进行多次试验测试，去除偏差显著的并对剩余的加速度信号求平均值，得到三方向的测试加速度信号；B、进行滤波去噪处理，得到三方向的载荷加速度信号；C、对待测量驾驶室进行有限元建模，预设响应点，在有限元模型上与激励点相对应的部位施加载荷加速度信号，获取响应点的三方向的频响函数；D、根据载荷加速度信号与频响函数计算得到三方向传递函数，得到传递函数曲线。该方法克服现有技术误差大操、作复杂、效率较低的缺陷，具有操作简单、计算精确、效率高的特点。

Description

一种车辆驾驶室传递函数获取方法
技术领域
本发明涉及结构参数测试领域，具体涉及一种车辆驾驶室传递函数获取方法。
背景技术
传递函数是结构本身的一种固有属性，对研究其结构特性有着十分重要的作用。目前，在获取其传递函数时，一般都是将该构件利用柔性绳将其吊装，然后通过在所关注的位置粘贴传感器，通过锤击技术获取从主要激励点到其关注点的传递函数。
上述方法中的激励与构件实际工作状态中的激励不符，获得的传递函数并不能代表其工作时的真实传递函数；并且，在进行敲击时，由于激励点位置和空间等因素的限制，可能会出现某个方向不容易进行锤击，从而不能获取准确的结果；其他获取传递函数的试验计算方法，通常成本高且操作复杂，效率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种车辆驾驶室传递函数获取方法，该方法克服现有技术误差大操、作复杂、效率较低的缺陷，具有操作简单、计算精确、效率高的特点。
本发明的技术方案如下：一种车辆驾驶室传递函数获取方法，包括以下步骤：
A、对待测量驾驶室的实体的主要激励点粘贴三方向加速度传感器，在测试工况下运行，获取激励点处的加速度信号，进行多次试验测试，去除测试结果中偏差显著的加速度信号，对剩余的加速度信号求平均值，得到三方向的测试加速度信号；
B、利用经验模态分解法对测试加速度信号进行滤波去噪处理，得到三方向的载荷加速度信号；
C、对待测量驾驶室进行有限元建模，预设响应点，在有限元模型上与激励点相对应的部位施加步骤B中获得的载荷加速度信号，获取响应点的三方向的频响函数；
D、根据载荷加速度信号与频响函数计算得到三方向传递函数，得到传递函数曲线。
优选地，所述的滤波去噪处理包括以下步骤：
对加速度信号进行逐级分解，对得到的多个IMF分量进行筛选，仅保留中低频的IMF分量，将中低频的IMF分量中的噪声信号去除后，将中低频的IMF分量进行叠加得到载荷加速度信号。
优选地，所述的响应点位于车辆驾驶室座椅与地板的连接处。
优选地，所述的主要激励点为车辆驾驶室与车架连接悬置。
优选地，所述的步骤D中传递函数的计算公式如下：
其中H(w)为传递函数，Y(w)表示频响函数，X(w)表述载荷加速度信号。
优选地，所述的三方向为X向、Y向、Z向。
优选地，所述的测试工况为保持时速40km/h、50km/h匀速行驶。
本发明利用加速度传感器采集车辆驾驶室的实际工况做输入激励，结合有限元分析获取传递函数，该传递函数更为接近车辆驾驶室工作状态下的实际情况，为后续的结构研究提供了更为精确的数据基础。
附图说明
图1为实施例1获取的前左悬置X向至响应点Z向的传递函数曲线图
图2为实施例1获取的前左悬置Y向至响应点Z向的传递函数曲线图
图3为实施例1获取的前左悬置Z向至响应点的Z向传递函数曲线图
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本发明。
实施例1
本实施例提供的车辆驾驶室传递函数获取方法，包括以下步骤：
A、对待测量驾驶室的实体的主要激励点粘贴三方向加速度传感器，在测试工况下运行，获取激励点处的加速度信号，进行多次试验测试，去除测试结果中偏差显著的加速度信号，对剩余的加速度信号求平均值，得到三方向的测试加速度信号；
B、利用经验模态分解法对测试加速度信号进行滤波去噪处理，得到三方向的载荷加速度信号；
所述的滤波去噪处理包括以下步骤：
对加速度信号进行逐级分解，对得到的多个IMF分量进行筛选，仅保留中低频的IMF分量，将中低频的IMF分量中的噪声信号去除后，将中低频的IMF分量进行叠加得到载荷加速度信号。
C、对待测量驾驶室进行有限元建模，预设响应点，在有限元模型上与激励点相对应的部位施加步骤B中获得的载荷加速度信号，获取响应点的三方向的频响函数；
D、根据载荷加速度信号与频响函数计算得到三方向传递函数，得到传递函数曲线；
所述的传递函数的计算公式如下：
其中H(w)为传递函数，Y(w)表示频响函数，X(w)表述载荷加速度信号。
本实施例中，所述的响应点位于车辆驾驶室座椅与地板的连接处；所述的主要激励点为车辆驾驶室与车架连接悬置，所述的三方向为X向、Y向、Z向，所述的测试工况为保持时速40km/h匀速行驶；如图1-3所示为本实施例获取的前左悬置三个方向至响应点Z向的垂向传递函数曲线图。

Claims (7)

1.一种车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于包括以下步骤：
A、对待测量驾驶室的实体的主要激励点粘贴三方向加速度传感器，在测试工况下运行，获取激励点处的加速度信号，进行多次试验测试，去除测试结果中偏差显著的加速度信号，对剩余的加速度信号求平均值，得到三方向的测试加速度信号；
B、利用经验模态分解法对测试加速度信号进行滤波去噪处理，得到三方向的载荷加速度信号；
C、对待测量驾驶室进行有限元建模，预设响应点，在有限元模型上与激励点相对应的部位施加步骤B中获得的载荷加速度信号，获取响应点的三方向的频响函数；
D、根据载荷加速度信号与频响函数计算得到三方向传递函数，得到传递函数曲线。
2.如权利要求1所述的车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于：
所述的滤波去噪处理包括以下步骤：
对加速度信号进行逐级分解，对得到的多个IMF分量进行筛选，仅保留中低频的IMF分量，将中低频的IMF分量中的噪声信号去除后，将中低频的IMF分量进行叠加得到载荷加速度信号。
3.如权利要求1所述的车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于：
所述的响应点位于车辆驾驶室座椅与地板的连接处。
4.如权利要求1所述的车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于：
所述的主要激励点为车辆驾驶室与车架连接悬置。
5.如权利要求1所述的车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于：
所述的步骤D中传递函数的计算公式如下：
（1）；
其中为传递函数，表示频响函数，表述载荷加速度信号。
6.如权利要求1所述的车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于：
所述的三方向为X向、Y向、Z向。
7.如权利要求1所述的车辆驾驶室传递函数获取方法，其特征在于：
所述的测试工况为保持时速40km/h、50km/h匀速行驶。
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