[发明专利]一种汽车车身结构振动现象的演示装置及演示方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动演示试验，具体涉及一种汽车车身结构振动现象的演示装置及演示方法。

背景技术

汽车振动性能是衡量汽车好坏的一项重要指标，也是顾客最直接感受的性能，如脚踩踏的地板，手触摸的方向盘等。汽车承载着各种动载荷，如发动机激励、路面激励等，当这些激励源的振动传递到车身的各个部位时，这些振动会给车身结构带来很大的疲劳危害，同时给乘坐人带来很多不舒适性。目前还没有能够让人亲身体验车身结构振动现象的演示装置，从而造成大家对车身结构振动现象的主观和客观认识不全面。

CN104596718A公开了一种汽车钣金件声辐射的演示方式，其能解决研究者对车身钣金件声辐射现象的主观体验要求，为更好的研究钣金件声辐射提供直观感觉，但是其不能满足研究者对车身结构振动现象的主观体验要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车车身结构振动现象的演示装置及演示方式，以满足研究者对车身结构振动现象的主观体验要求，为研究车身结构振动提供直观感觉。

本发明所述的汽车车身结构振动现象的演示装置，包括白车身，还包括支撑架、悬置、激振器和动态吸振器，所述白车身支撑在支撑架上，悬置的后端固定连接在白车身的前纵梁上，激振器与悬置的前端固定连接，且位于悬置的下方，动态吸振器可与悬置的前端固定连接，并位于悬置的上方。悬置的主要作用是衰减激振器产生的振动激励信号大小和振动频率，使通过悬置传递到白车身的前纵梁的信号比较弱。

为了更方便的提醒车身结构振动现象的演示开始，所述激振器为音乐驱动激励信号发生器。音乐驱动激励信号发生器是一种能够发出音乐声，并且在发出音乐声的同时驱动内部结构产生振动激励信号的装置。

本发明所述的汽车车身结构振动现象的演示方法为，采用白车身、支撑架、悬置、激振器和动态吸振器，按以下步骤进行：

步骤一、组装演示装置：将白车身支撑在支撑架上，将悬置的后端固定连接在白车身的前纵梁上，将激振器与悬置的前端固定连接，并使激振器位于悬置的下方；

步骤二、演示车身结构振动过程：打开激振器的开关，激振器产生振动，作用于白车身，白车身的前纵梁和白车身的前部振动轻微，白车身的后侧围振动强烈；

步骤三、消除车身结构振动：先关掉激振器的开关；然后将动态吸振器与悬置的前端固定连接，并使动态吸振器位于悬置的上方；最后打开激振器的开关，激振器产生振动，作用于白车身，白车身的前纵梁、白车身的前部以及白车身的后侧围振动轻微。

上述车身结构振动现象的演示试验，可以从车身结构振动和波的物理特性上进行说明：激振器产生的振动通过悬置的衰减后，传递到白车身的前纵梁和白车身的前部，在此处的振动很轻微，研究者几乎感觉不到振动，然而经过车身结构的传递后，白车身的后侧围处的振动强烈，产生了研究者能够主观感觉到的振动效果。而产生这种能够主观感觉到的振动，主要是由于激振器产生的振动通过悬置的衰减后，输入到车身结构的物理特性发生了变化，白车身前半身结构的固有特性与振动激励信号输入到车身的物理特性不匹配，因此振动非常（轻微）微弱，研究者几乎感觉不到振动；然而当振动逐渐传递到白车身的后侧围处，由于白车身的后侧围结构的固有特性与振动激励信号输入到车身的物理特性匹配，因此白车身的后侧围逐渐将激振的能量聚集在此，并随着能量的逐渐增加，产生了研究者能够主观感觉到的振动效果。当动态吸振器安装到悬置上时，细微的能量在这里都被阻隔，造成整个车身结构几乎就没有能量的输入，车身振动轻微，研究者几乎感觉不到车身的振动。

汽车车身结构振动现象的演示试验表明，细微的能量在振动传递的过程中，只要车身结构的固有特性和激励系统的固有特性一致时，该能量就会在此结构处慢慢聚集，从而达到对车身结构振动的逐渐放大，甚至到达破坏的程度，为研究车身结构的振动特征提供了直观感觉。

本发明与现有技术相比具有如下效果：

（1）采用上述演示装置和演示方法可以简单直观地对车身结构的振动现象进行演示，使研究者对车身结构振动现象能够主观体验，为更好的研究车身结构振动提供直观感觉。

（2）将激振器固定连接在悬置前端且位于悬置下方，通过悬置的衰减作用，使白车身前半身结构的固有特性与振动激励信号输入到车身的物理特性不匹配，白车身的前纵梁、白车身的前部振动非常（轻微）微弱；而由于白车身的后侧围结构固有特性与振动激励信号输入到车身的物理特性匹配，白车身的后侧围振动强烈；从而为实现车身结构振动现象演示试验提供了必需的条件。