车辆平顺性模拟测试方法技术

本发明专利技术涉及一种车辆平顺性模拟测试方法。该车辆平顺性模拟测试方法包括以下步骤：(a)确定模拟目标信号Y

【技术实现步骤摘要】
车辆平顺性模拟测试方法
本专利技术涉及汽车性能开发与测试领域，具体而言，涉及一种车辆平顺性模拟测试方法。
技术介绍
汽车行驶时，由于路面不平整引起的车辆行驶过程中的冲击和振动，会对车辆构件材料的机械强度和疲劳强度产生影响，导致电气、电子和机械装置失灵，机械结构损伤或旋转部件的过分磨损。如果人体受到强烈激发，并且其频率接近某一器官的共振频率，由于振动放大，容易导致该器官受损伤，损害人体健康。因此，在汽车开发过程中，车辆行驶过程中的平顺性研究显得非常重要，提高平顺性有利于行车安全，保护乘员的身体健康，提高汽车综合性能。目前汽车平顺性客观评价方法，包括以下几种：吸收功率法、总体乘坐值法(BS6841-1987)、VDI2057、ISO2631和GB/T4970等，以上是世界范围内几种主要的平顺性客观评价方法，虽然存在一些争议，但是各个标准都有自己的适用范围和地域，在汽车平顺性开发中仍没有建立起广泛采用的分析和试验方法。多数汽车企业采用平顺性主观评价的方法，即根据乘员主观感觉的乘坐舒适性来进行评价，匹配悬架系统参数完成平顺性能的提升，无法很好地在设计阶段进行平顺性能把控，精确性差，导致项目开发周期的延长、经费及风险的增加。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种车辆平顺性模拟测试方法，该方法为车辆平顺性的客观测试方法，输入的等速扫频信号可准确模拟真实的随机路面输入，所得测试结果精确可靠，有利于对车辆的平顺性能进行准确把控、缩短项目开发周期、降低成本和风险，特别是可实现车辆平顺性的前期虚拟分析和后期台架试验验证，以及汽车平顺性的弹性元件及阻尼元件的调校。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供了一种车辆平顺性模拟测试方法，包括以下步骤：(a)确定模拟目标信号Yt；(b)求解振动试验台架的响应函数：加载随机信号X到振动试验台架，测量振动试验台架的输出信号Y，通过计算Y＝[H]X，得出振动试验台架传递函数H，求逆函数X＝[H]-1Y；(c)迭代：根据模拟目标信号Yt和所述逆函数，计算第一次输入信号X0＝[H]-1Yt，加载X0到振动试验台架得到输出信号Y0，计算输出信号和模拟目标信号的误差并修正输入信号X1＝X0+α0[H]-1(Yt-Y0)，其中α0为修正系数，再依次重复加载、计算误差和修正输入信号的步骤，直到输出信号和模拟目标信号相吻合，得到等速扫频输入信号；(d)将车辆放在振动试验台架上，输入所述等速扫频输入信号，进行模拟振动输入，采集测量点的加速度信号。作为进一步优选的技术方案，所述振动试验台架包括四立柱振动试验台架。作为进一步优选的技术方案，判断输出信号和模拟目标信号是否相吻合的方法包括：设定评分阈值，当输出信号的评分值大于或等于设定的评分阈值时，判断输出信号和模拟目标信号相吻合；当输出信号的评分值小于设定的评分阈值时，判断输出信号和模拟目标信号不吻合。作为进一步优选的技术方案，所述测量点包括试验台台面、车轮轮毂、减振器车身安装点、驾驶员脚部地板或座椅导轨中的至少一种。作为进一步优选的技术方案，在采集测量点的加速度信号后还包括数据处理的步骤。作为进一步优选的技术方案，所述数据处理包括：采用所述等速扫频输入信号和实际输出信号的互功率谱Gxy除以所述等速扫频输入信号的自功率谱Gxx，计算得到传递特性的幅频特性曲线。作为进一步优选的技术方案，所述数据处理包括：采用输出信号自功率谱Gyy和频率加权函数，计算加权加速度均方根值进行车辆平顺性的评价；频率加权函数公式为：其中f为频率；加权加速度均方根值计算公式为：与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的车辆平顺性模拟测试方法中首先确定所需输入的模拟目标信号，然后求解振动试验台架的响应函数，再根据模拟目标信号和所述响应函数进行数据迭代，得到等速扫频输入信号，再以此信号输入到振动试验台架上进行振动试验，采集测量点的加速度信号，完成测试过程。该方法为车辆平顺性的客观测试方法，输入的等速扫频信号可准确模拟真实的随机路面输入，所得测试结果精确可靠，有利于对车辆的平顺性能进行准确把控、缩短项目开发周期、降低成本和风险，特别是可实现车辆平顺性的前期虚拟分析和后期台架试验验证，以及汽车平顺性的弹性元件及阻尼元件的调校。附图说明图1为C级路面速度和速度功率谱的示意图；图2为等速扫频输入速度和速度功率谱的示意图；图3a为1/4车辆二自由度振动模型图；图3b为整车七自由度振动模型图；图4为传递特性的幅频特性曲线图；图5为输出信号自功率谱Gyy示意图；图6为频率加权函数图。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。实施例1本实施例提供了一种车辆平顺性模拟测试方法，包括以下步骤：(a)确定模拟目标信号Yt；(b)求解振动试验台架的响应函数：加载随机信号X到振动试验台架，测量振动试验台架的输出信号Y，通过计算Y＝[H]X，得出振动试验台架传递函数H，求逆函数X＝[H]-1Y；(c)迭代：根据模拟目标信号Yt和所述逆函数，计算第一次输入信号X0＝[H]-1Yt，加载X0到振动试验台架得到输出信号Y0，计算输出信号和模拟目标信号的误差并修正输入信号X1＝X0+α0[H]-1(Yt-Y0)，其中α0为修正系数，再依次重复加载、计算误差和修正输入信号的步骤，直到输出信号和模拟目标信号相吻合，得到等速扫频输入信号；(d)将车辆放在振动试验台架上，输入所述等速扫频输入信号，进行模拟振动输入，采集测量点的加速度信号。上述车辆平顺性模拟测试方法中首先确定所需输入的模拟目标信号，然后求解振动试验台架的响应函数，再根据模拟目标信号和所述响应函数进行数据迭代，得到等速扫频输入信号，再以此信号输入到振动试验台架上进行振动试验，采集测量点的加速度信号，完成测试过程。该方法为车辆平顺性的客观测试方法，输入的等速扫频信号可准确模拟真实的随机路面输入，所得测试结果精确可靠，有利于对车辆的平顺性能进行准确把控、缩短项目开发周期、降低成本和风险，特别是可实现车辆平顺性的前期虚拟分析和后期台架试验验证，以及汽车平顺性的弹性元件及阻尼元件的调校。在以上测试方法中，本专利技术之所以创造性的采用了等速扫频输入信号来模拟真实的路面输入，是基于对路面输入和扫频输入的研究而来的。专利技术人经研究发现，路面的速度功率谱呈常数状态(如图1所示)，这与等速扫频输入形式的功率谱(如图2所示)非常接近，由此得出以等速扫频输入信号来模拟真实的路面输入的测试思路。进一步地，原始扫频输入信号在经振动试验台架后，所输出的信号往往与原始扫频输入信号不同，如果将原始扫频输入信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆平顺性模拟测试方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(a)确定模拟目标信号Y

【技术特征摘要】
1.一种车辆平顺性模拟测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)确定模拟目标信号Yt；
(b)求解振动试验台架的响应函数：加载随机信号X到振动试验台架，测量振动试验台架的输出信号Y，通过计算Y＝[H]X，得出振动试验台架传递函数H，求逆函数X＝[H]-1Y；
(c)迭代：根据模拟目标信号Yt和所述逆函数，计算第一次输入信号X0＝[H]-1Yt，加载X0到振动试验台架得到输出信号Y0，计算输出信号和模拟目标信号的误差并修正输入信号X1＝X0+α0[H]-1(Yt-Y0)，其中α0为修正系数，再依次重复加载、计算误差和修正输入信号的步骤，直到输出信号和模拟目标信号相吻合，得到等速扫频输入信号；
(d)将车辆放在振动试验台架上，输入所述等速扫频输入信号，进行模拟振动输入，采集测量点的加速度信号。


2.根据权利要求1所述的车辆平顺性模拟测试方法，其特征在于，所述振动试验台架包括四立柱振动试验台架。


3.根据权利要求1所述的车辆平顺性模拟测试方法，其特征在于，判断输出信号和模拟目标信号是否相吻合的方法包括：设...

【专利技术属性】
技术研发人员：景立新，刘志敏，李飞，吴利广，李耀，
申请(专利权)人：中国汽车技术研究中心有限公司，中汽研天津汽车工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12