一种车载设备加速试验谱的构建方法技术

本发明专利技术提供了一种车载设备加速试验谱的构建方法，步骤包括：获取车载设备的实测振动数据，并对实测振动数据样本进行初选；对初选后的实测振动数据进行奇异点剔除、消除趋势项等数据预处理，并进行数据检验，判定车载设备振动过程是否满足平稳性和各态历经性；对最终确定的实测振动数据进行窗处理，并进行功率谱密度估计，绘制所研究每个实测速度时的振动幅值对频率的功率谱密度曲线图，形成实测谱；确定加速试验加速因子，构建车载设备加速试验谱式，获取车载设备加速试验谱。采用本发明专利技术方法构建的车载设备加速试验谱，主要适用于确定车载伺服控制器、装填控制器等车载电子元器件，为车载设备振动试验提供了一种准确、全新的试验谱构建方法。

【技术实现步骤摘要】
一种车载设备加速试验谱的构建方法
本专利技术属于车载设备的振动试验
，具体涉及一种车载设备加速试验谱的构建方法。
技术介绍
文献CN106777578A提供了一种机载设备振动环境试验周期振动试验量值计算方法，步骤包括：获取待测直升机振动环境实测飞行谱；为待测机载设备设定截断试验次数；为所述待测机载设备所设定的截断试验次数进行时间加速，从而获得机载设备振动环境试验周期振动试验量值。该方法虽然为直升机平台机载设备的振动环境试验周期振动试验量值提供了新的思路，但其并不适用于车载设备的振动试验。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种车载设备加速试验谱的构建方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下所述技术方案。一种车载设备加速试验谱的构建方法，其特征在于步骤包括：步骤1，获取车载设备的实测振动数据，并对实测振动数据样本进行初选；步骤2，对初选后的实测振动数据进行奇异点剔除、消除趋势项等数据预处理，并进行数据检验，判定车载设备振动过程是否满足平稳性和各态历经性；步骤3，步骤2完成后，应用Hanning窗对最终确定的实测振动数据进行窗处理，按相应帧长度、无重叠平均处理的Welch方法进行功率谱密度估计，绘制所研究每个实测速度时的振动幅值对频率的功率谱密度曲线图，形成实测谱G1(f)；步骤4，确定加速试验加速因子α；步骤5，构建车载设备加速试验谱式(Ⅰ)，根据实测谱G1(f)和试验加速因子获取车载设备加速试验谱G2(f)，式中，α表示加速试验加速因子，取α＝10，b表示车载设备类型常数，通常取b＝4，G1(f)表示实测谱，G2(f)表示车载设备加速试验谱。作为优选，步骤1中，所选取的车载设备实测振动数据应具有典型代表性、覆盖全面性，能够代表车型类型、路面类型、不同行驶速度、测试点位置，且具备振动平均值波动较小、振动峰谷变化均匀的特性。作为优选，步骤2中，数据检验还包括正态性检验、周期性检验，以判定车载设备振动数据是否满足正态分布、是否存在周期分量。作为优选，车载设备的实测振动数据，取自铺面路和砂石路两种路况，选取具有代表性的测试点位置，测试点包括车前后方向(X方向)、车左右方向(Y方向)、垂直路面方向(Z方向)，对铺面路和砂石路各分为三种不同速度工况开展测试。采用本专利技术方法构建的车载设备加速试验谱，主要适用于确定车载伺服控制器、装填控制器等车载电子元器件，为车载设备振动试验提供了一种准确、全新的试验谱构建方法。根据车辆的使用剖面合理确定车辆在各种路面类型各种速度条件后，借助于本专利技术方法还能够快速获取振动加速试验时间，快速评价车载设备在寿命周期内预期使用环境下的抗震能力。附图说明图1：铺面路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(40Km/h)，图2：铺面路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(40Km/h)，图3：铺面路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(40Km/h)，图4：铺面路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(50Km/h)，图5：铺面路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(50Km/h)，图6：铺面路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(50Km/h)，图7：铺面路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(60Km/h)，图8：铺面路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(60Km/h)，图9：铺面路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(60Km/h)，图10：砂石路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(20Km/h)，图11：砂石路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(20Km/h)，图12：砂石路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(20Km/h)，图13：砂石路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(30Km/h)，图14：砂石路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(30Km/h)，图15：砂石路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(30Km/h)，图16：砂石路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(40Km/h)，图17：砂石路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(40Km/h)，图18：砂石路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(40Km/h)，图19：砂石路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(20Km/h)，图20：砂石路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(20Km/h)，图21：砂石路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(30Km/h)，图22：砂石路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(30Km/h)，图23：砂石路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(30Km/h)，图24：砂石路驾驶员仪表处X方向功率谱密度图(40Km/h)，图25：砂石路驾驶员仪表处Y方向功率谱密度图(40Km/h)，图26：砂石路驾驶员仪表处Z方向功率谱密度图(40Km/h)。具体实施方式下面对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在此指出以下实施例不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本专利技术的内容作出一些非本质改进和调整，均在本专利技术保护范围内。实施例本实施例以车载伺服控制器(车载伺服控制器安放位置在驾驶员仪表处或驾驶员仪表下方，该位置也是车载伺服控制器的实际安装位置，具有典型性和代表性)为例，对本专利技术车载设备加速试验谱的构建方法进行说明。根据运输车的使用环境，确定运输车振动环境主要为铺面路和砂石路两种路况，定测试点X(车前后方向)、Y(车左右方向)、Z(垂直路面方向)三个方向。(一)、铺面路实测环境数据处理针对铺面路共分为三种不同速度工况开展测试，每一工况分别测试3个方向，获取的车载设备各工况速度与对应采集时间，所得数据样本进行初选后见表1，表1铺面路对应采集时间与速度对采集的数据进行筛选，发现无异常信号；对不同速度不同方向的数据选取平稳段进行功率谱密度分析，具体分析对应时间段见表2，其中，振动信号采样频率为2048Hz，分析频率为500Hz，功率谱密度计算时加Hanning窗，频率分辨率为1Hz；表2功率谱密度分析所选时段对功率谱密度作统计谱，不同路况不同速度下，每个方向作为一个域，单独设计一个条件，子样数均＜13，根据工程设计经验和相应的试验设计规范，当样本数不大于13时，采用无参数上限统计估计(最大值包络)用于试验的最高期望环境谱值，此处由于样本数不大于13，因此选用最大值包络统计估计，功率谱密度和最大值包络情况如图1至图9，运输振动条件见表3(实测谱)至表5(实测谱)。表3铺面路驾驶员仪表处运输振动环境(40Km/h)表4铺面路驾驶员仪表处运输振动环境(50Km/h)表5铺面路驾驶员仪表处运输振动环境(60Km/h)对比三种不同速度、三个方向铺面路的运输振动环境的实测谱，选取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载设备加速试验谱的构建方法，其特征在于步骤包括：/n步骤1，选取车载设备的实测振动数据，并对实测振动数据样本进行初选；/n步骤2，对初选后的实测振动数据进行奇异点剔除、消除趋势项等数据预处理，并进行数据检验，判定车载设备振动过程是否满足平稳性和各态历经性；/n步骤3，步骤2完成后，应用Hanning窗对最终确定的实测振动数据进行窗处理，按相应帧长度、无重叠平均处理的Welch方法进行功率谱密度估计，绘制所研究每个实测速度时的振动幅值对频率的功率谱密度曲线图，形成实测谱G

【技术特征摘要】
1.一种车载设备加速试验谱的构建方法，其特征在于步骤包括：
步骤1，选取车载设备的实测振动数据，并对实测振动数据样本进行初选；
步骤2，对初选后的实测振动数据进行奇异点剔除、消除趋势项等数据预处理，并进行数据检验，判定车载设备振动过程是否满足平稳性和各态历经性；
步骤3，步骤2完成后，应用Hanning窗对最终确定的实测振动数据进行窗处理，按相应帧长度、无重叠平均处理的Welch方法进行功率谱密度估计，绘制所研究每个实测速度时的振动幅值对频率的功率谱密度曲线图，形成实测谱G1(f)；
步骤4，确定加速试验加速因子α；
步骤5，构建车载设备加速试验谱式(Ⅰ)，根据实测谱G1(f)和试验加速因子获取车载设备加速试验谱G2(f)，



式中，α表示加速试验加速因子，取α＝10，b表示车载设备类型常数，通常取b＝4，G...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迪凡，谭勇，周堃，李泽华，冯国林，刘聪，朱玉琴，杨万均，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五九研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;50