车身补强结构刚度比的测试方法与应用.pdf

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1、．概料匝用车身补强结构刚度比的测试方法与应用车身补强材料是轿车NVH(振动、噪声和舒适性)工程的选用材料之一。将补强材料烘烤后粘接到车身上，就形成了补强结构——可增强车身相应部位的刚度。补强结构的刚度比是衡量补强结构增强效果的重要指标，本文介绍了1种车身补强结构刚度比的测试方法及其应用情况。一贵州联洪合成材料有限公司徐丰辰李洪林刘福车内噪声的主要来源为发动机的工作激励。车为质量，kg。身在发动机的激励下发生振动，于是便产生了噪声。将式(1)改写为式(2)，得到试件刚度的计车身振动有一定的振幅，并具有振动势能，车身的刚算公式。度可对抗并减弱振动势能。从车身模态分析

2、振型图中k=4mTr：(2)可以看到，车身模态某些阶次的灵敏度很高，与之对设试件A的刚度为k、试件A的刚度为k，则两应的车身部位的振动对车内噪声的贡献也很大。增强者的刚度I：LB的计算公式如下。、这些车身部位的刚度可降低其振动响应、使模态频率k14m1Trm1，日=___l_=————=—=(3)的灵敏度降低，从而减小噪声。提高车身局部部位刚k24m2Trm1度的有效措施之一就是使用补强材料，将补强材料用实际测试时，A，为补强结构，基板，则烘烤的方法粘贴在需处理的车身部位，就形成了增强8为补强结构的刚度比。试删该部位刚度的补强结构。这种方法施工方便、简单有1-2

3、仪器、设备及被测试材料效，在轿车NVH工程设计中经常被采用。(1)信号调理仪：即电荷、电压、滤波、积分放大器。1补强结构刚度比的测试方法(2)信号采集箱：智能信号采集处理分析仪。经补强结构的刚度与原钢板刚度的比值称为补强(3)其他：力锤、加速度传感器和分析软件等。结构的刚度比。本文中的测试基板是指与车身相同材(4)测试基板：250mmX300mm镀膜钢板，质的钢板，补强结构是指将补强材料烘烤到测试基板厚度和材质与车身钢板一致。后所形成的复合结构。(5)补强材料：尺寸为250mmX250mm，厚1．1测试原理度与使用状态一致。试件的频率、质量；~DIN度之间的关系

4、式如下。1．3测试方法1(1)用天平称量补强结构和测试基板的质量，，一——2Tr精确A0．01g。式中，为第厂7阶共振频率，Hz；七为刚度，N／m；m(2)采用敲击法测定共振频率。I40I汽车工艺与材料AT&M2010年第6期I．莉料叵胃’a．首先测定测试基板的频率。将测试基板划分为2测试方法的应用20个结点，在第12结点处设置加速度传感器(见图1)。2．1激励频率与补强结构刚度比的关系补强结构的刚度比与激振频率有关。在进行●●NVH_T_程设计时，通常需要测定补强结构在一定频率12345测试基板范围内的刚度比。对于采用四缸四冲程发动机的轿车67891OEE而言

5、，车内的主要噪声源于发动机的二阶激励。当发1112，、1314150曲：__—一，[力口速度传感17181920动机的转速为900～6000r／min时，其二阶激励频率为30～200Hz，因此应测定补强结构在30～200Hz范焱图1测试基板网格图围内的刚度比。表1是贵州联洪合成材料有限公司生b．用软弹簧或橡皮筋将测试基板悬挂在测试架产的LHBQ—B1型补强材料按1．3节所述方法进行测定上，测试框图见图2。的测试数据。信号调理仪阶次暇比传感器I试件信号采集箱毫l。∞u。．。舞。2誊。。4私％。一≯。∞。一、弼5。23l各阶频响函数计算==刚度比计算A图2补强结构刚

6、度比测试框图薯l。。s

7、1。。5724Oc．用力锤依次敲击测试基板上的20个结点，力l8162注：基板质量5为O3．472kg，1LHB9Q—B1型补强材料的质8l423锤产生的力信号与传感器产生的加速度信号经信号量为0．18、厚度为1．50mm。调理仪放大、滤波后，进入采集箱，经软件处理，表1中的刚度比是LHBQ—B1型补强材料在5个阶。。。。分别得出各点的频响函数H(∞)，经软件进一步处次频率下的刚度6比，3这些—ny数，据是7离散的数据。为确定。理后，可以测定出测试基板的前5阶共振频率(见该补强结构在30～200H-zj下的刚度比，用最小二乘法图3)。把表

8、1中各阶频率下的离散刚度比做线性回归，结果见图4，拟合曲线的方程见式(4)。在进行NVHT5阶程设计时，用式(4)计算该补强材料在30—200Hz>激振频率范围内的刚度比。E3322频率IHz·1图3测试基板的共振频率频率／Hzd．将补强材料烘烤到测试基板上，重复上述过图4LHBQ—B1型补强材料的频率一刚度比曲线程，测定补强结构的前5阶共振频率，然后按式(3)B=0．0114，+0．7124(4)计算在测定频率下的刚度比。式中，8为补强材料的刚度比；为激励频率2010年第6期汽车3-_艺与材料AT&MI41