基于汽车振动的模态试验方法探究与应用

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82012年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2012文章编号：1001—2265(2012)08—0036—03基于汽车振动的模态试验方法探究与应用高伟。柴光远(西安科技大学机械工程学院，西安710054)摘要：文章介绍了进行基于汽车振动的模态试验时应遵循的模态试验理论、模态试验方法及确保测试精度的相关措施，并对某重型卡车驾驶室的模态试验过程进行了简要陈述，通过该试验所得MAC图可知试验获

2、取的模态参数非常可信，并且通过分析、研究模态振型图发现了该重卡驾驶室结构的薄弱环节，从而为该结构的改进及优化提供了重要的参考依据。关键词：模态试验理论；模态试验方法；重卡驾驶室；模态参数；MAC图中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AResearchandApplicationofModalTestMethodBasedonVibrationofVehicleGAOWei，CHAIGuang-yuan(MechanicalEngineering，Xi’anUniversityofSciencean

3、dTechnology，Xi’an710054，China)Abstract：Articleintroducestheoriesofmodaltesting，methodsofmodaltestingandcorrelativemeas—uresforguaranteeingtestprecisionwhichshouldbefollowedindoingmodaltestbasedonvibrationofvehicle，andstatesconciselythemodaltestofoneheavy

4、truckcab．ByobservingMACmapofthetest，wethinkthatmodalparameterswhichthetestobtainsareverybelievable，andbyanalyzingandresearchingofmodaltypes，wediscoverweakconnectionoftheheavytruckcab，whichprovidesrefer-encedbasisforimprovingandoptimizingoftheheavytruckca

5、b．Keywords：theoryofmodaltesting；methodofmodaltesting；heavytruckcab；modalparameters；MACmap振动突出的部位，并通过对相关数据进行详细分析O引言从而了解造成这些点振动的原因所在，同时也可为模态试验是以振动理论知识、信号处理技术和结构的进一步改进和优化设计提供参考依据。振动测试方法为基础，通过测试系统获取的输入、1模态试验的理论基础输出信息去辨识得到试件的模态固有频率、阻尼比及模态振型等动态特性参数的一种非常有效的方在物理

6、坐标系下，N自由度离散振动系统的运法。目前，它已成为对各种工程结构进行振动分析动微分方程为：的理想选择。在过去，当由于某些结构设计不合理[肘]{(#)}+[C]{(t)}+[K]{()}={，(t)}而导致整体结构发生严重弯曲、扭转变形时，人们(1)对式(1)进行傅里叶变换得到下式：对其进行改进和维修主要是靠经验，哪个地方出现问题就加固哪个地方⋯。这种做法带有严重的盲}一[]+[C]+[]l{(∞)}={F()}(2)目性，不仅不能从根本上解决问题，还有可能影响则知：频响函数日(∞)=告，阻抗矩阵：整体

7、结构的其他性能，而导致这些问题的根本原因z()=一[]+[c]+[]在于我们对整体结构内部零件的动态性能缺乏了则有：解。通过对结构进行模态试验，我们可以找出结构收稿日期：20II—I2—06作者简介：高伟(I985一)，女，陕西华县人，西安科技大学车辆工程专业硕士研究生，从事车辆NVH方面的研究，(E—mail)973706038@qq·com。2012年8月高伟，等：基于汽车振动的模态试验方法探究与应用·37·[H(∞)]=[z(∞)I1]={一∞[M]+[C]十[K]}c砉㈩对于一般的结构，我们可认

8、为质量矩阵、阻尼矩阵、刚度矩阵都为对称阵，由此可知：频响函数矩由式(8)可知：频响函数与模态参数之间的关阵[H(∞)]也为对称阵，即有：系。H(∞)=日(n’)(3)2模态试验方法式(3)说明频响函数具有互易性，因此它可作2．1试件的悬置为检测频响函数测试精度的一种重要手段。假设系统为比例阻尼系统，则可知振型矩阵具进行模态试验时，首先要将试件悬置使其达到有正交性，即有如下关系：一种近乎于自由的边界状态。目前模态试验多使用弹性绳悬挂和空气弹簧