[发明专利]一种汽车白车身模态测试中激励力的位置、幅值以及方向的确定方法

说明书

本发明提供一种科学精准的汽车白车身模态测试中激励力的位置、幅值以及方向的确定方法，有利于提高汽车白车身模态测试结果的准确性。该方法通过设置对被测白车身安装的边界条件、测点位置及数量、激励力的位置、幅值、方向以及试验数据的分析方法，能够在白车身模态测试之前，通过对激励力位置、幅值、方向的优化，以及局部结构传递函数的获取，保证白车身模态测试的科学性、可重复性和客观性。

技术领域

本发明涉及汽车白车身模态测试技术领域，具体涉及一种汽车白车身模态测试中激励力的位置、幅值以及方向的确定方法。

背景技术

目前，行业内在汽车白车身模态测试时，无相关标准和方法确认输入激励力的位置、幅值和方向是否科学，仅凭经验确认，有以下明显不足：

（1）随着工业的不断进步，更多结构、材料复杂的白车身不断出现，传统的经验已经不再合适；

（2）白车身模态有6个自由度，激励力作为白车身模态测试的唯一激励源，其位置、幅值和方向对于模态参数的获取有决定性的作用，输入力的偏差会对试验结果产生不可预知的影响。

（3）白车身模态试验属于大规模的试验，需要较多的传感器和人力，如果不能绝对确认激励力的科学性，会导致试验结果不精准，复测将十分浪费时间和精力。

发明内容

本发明的目的是提出一种科学精准的汽车白车身模态测试中激励力的位置、幅值以及方向的确定方法，有利于提高汽车白车身模态测试结果的准确性。

根据本发明提供的汽车白车身模态测试中激励力的位置、幅值以及方向的确定方法，包括以下步骤：

A、测试状态准备：在硬质支撑面上，使用弹性悬挂或者弹性支撑使白车身离地，使白车身的刚体模态小于或等于设定值；

B、激励位置选取：在白车身前-后两条对角线远端位置分别选取4个激励点B1、B2、B3、B4，在白车身的顶棚位置布置三向振动传感器A，分别用力锤激励激励点B1、B2、B3、B4，观察三向振动传感器A的频率响应函数的峰值位置情况，如果激励点B1、B2、B3、B4中有任意两个激励点激励的峰值相等的情况，则任意选取白车身不同侧的两个激励点作为激励输入位置C1、C2；若否，则选取激励出峰值多的不同侧的两个激励点作为激励输入位置C1、C2；

C、激励点的幅值确定：在B步骤确认作为激励输入位置的两个激励点C1、C2上各布置三相振动传感器，分别用不同的力激励C1、C2，观察不同激励力下原点响应是否相同，如果相同，则以较大力的极限力的幅值作为激励输入，如果不相同，则在不过度激励的前提下，选择激励出峰值多的力的幅值作为激励输入；

D、激励方向的确定：分别激励激励点C1、C2的XYZ向，并同时采集激励点C1、C2在XYZ向上的频率响应函数，比较C1、C2点各自的X、Y向激励对应的原力响应，以三种条件判断激励方向：①如果该激励点的X、Y向上的频率响应函数的响应峰值均被Z向激励出现的响应峰值包含，则选择Z向作为唯一的激励方向；②如果该激励点的X、Y向上的频率响应函数出现Z向不包含的响应峰值，且X、Y向的响应峰值互不包含，则激励力在Z、Y、Z向均具有分力，且以Z向为主分力；③如果X向或Y向中仅有一个方向出现Z向不包含的响应峰值，则X向或Y向中出现Z向不包含的响应峰值的方向和Z向这两个方向上具有分力，且以Z向为主分力。

本发明的汽车白车身模态测试中激励力的位置、幅值以及方向的确定方法，通过设置对被测白车身安装的边界条件、测点位置及数量、激励力的位置、幅值、方向以及试验数据的分析方法，能够在白车身模态测试之前，通过对激励力位置、幅值、方向的优化，以及局部结构传递函数的获取，保证白车身模态测试的科学性、可重复性和客观性。