[发明专利]动力总成惯性参数测试方法

摘要

本发明公开了一种动力总成惯性参数测试方法，将动力总成通过悬置元件安装在发动机试验台架上构成被测动力总成悬置系统，通过模态试验测试该悬置系统的6阶刚体模态频率来识别动力总成惯性参数。相对现有主流的惯性参数测试方法，该测试方法具有原理简单、测量简便，辨识参数少，无需将被测物体吊起，被测物体尺寸不受限制，测量精度高等优点。

主权项

一种动力总成惯性参数测试方法，其特征在于将动力总成通过悬置元件安装在发动机试验台架上构成被测动力总成悬置系统，通过模态试验测试悬置系统的6阶刚体模态频率来识别动力总成惯性参数，包括以下步骤：<1>测定橡胶悬置元件参数和动力总成质心在发动机坐标系中位置<2>测试动力总成悬置系统的试验模态频率和振型<3>数据处理和计算动力总成惯性参数<3.1>将动力总成视为具有空间6自由度的刚体，由悬置元件安装位置、角度和刚度建立被测动力总成悬置系统的刚度矩阵：K=ΣTiTRiTKiRiTi---(1)]]>其中：为第i个悬置元件各向刚度系数构成的对角矩阵，kui，kvi，kwi为第i橡胶悬置元件沿其弹性主轴的三向刚度；Ri为第i个悬置元件弹性主轴坐标系在质心坐标系o‑xyz中的方向余弦矩阵；为第i个悬置点坐标与广义坐标的变换矩阵，xi，yi，zi为质心坐标系下的第i个悬置元件安装坐标位置；<3.2>建立含被测动力总成未知惯性参数J＝[Jxx Jvv Jzz Jxv Jyz Jxz]T和已知总质量m的动力总成悬置系统质量矩阵M(J)：M(J)=m000000m000000m000000Jxx-Jxy-Jxz000-JxyJyy-Jyz000-Jxz-JyzJzz---(2)]]><3.3>根据结构振动分析理论构造含有未知惯性参数J的动力总成悬置系统的6自由度无阻尼自由振动方程：(K‑ω2M(J))φ＝0   (3)其中ω＝2πf为悬置系统的模态圆频率，φ为相应的模态振型；<3.4>对上述动力总成悬置系统的无阻尼自由振动分析方程，给定一组惯性参数J，对动力总成悬置系统进行计算模态分析后可得到一组沿x、y、z和绕x、y、z轴振动的模态频率f1(J)、f2(J)、f3(J)、f4(J)、f5(J)、f6(J)；根据模态试验获得的各向振动频率f10、和(3)式模态分析结果，构造各向模态频率等于测试模态频率的方程组：f1(J)/f10=1f2(J)/f20=1f3(J)/f30=1f4(J)/f40=1f5(J)/f50=1f6(J)/f60=1---(4)]]>将(4)式简记为矩阵形式f(J)＝I，则求解动力总成惯性参数的非线性方程为：F(J)＝f(J)‑I＝0   (5)其中，满足(5)式非线性方程组的解J，即为待求动力总成的惯性矩和惯性积参数。