一种振动耐久试验PSD的获取方法及获取装置与流程

本发明涉及可靠性验证技术领域，尤其涉及一种振动耐久试验psd的获取方法及一种振动耐久试验psd的获取装置。

背景技术：

随着国家环保法规的加严，非道路后处理结构增加了催化器结构，质量越来越大，发动机本体处于高温、高振动水平的复杂工况环境，后处理产品的结构可靠性问题显得越来越重要。

行业内在后处理产品的振动耐久试验方面还存在一定的不足，大多数情况会沿用传统的商用车后处理产品的试验方法来代替验证。但传统商用车后处理产品与非道路产品的载荷特征完全不同，因此有必要基于非道路后处理产品载荷特征，来制定合理的产品振动耐久试验方法。而制定产品振动耐久试验方法的关键是获得功率谱密度（powerspectraldensity，简称psd），因此，如何获得振动耐久试验psd成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种振动耐久试验psd的获取方法及一种振动耐久试验psd的获取装置，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种振动耐久试验psd的获取方法，其中，所述振动耐久试验psd的获取方法应用于非道路后处理产品，所述获取方法包括：

获取初始测试信号，所述初始测试信号包括振动信号、工况说明和耐久指标；

对所述初始测试信号进行信号检查，得到可信测试信号；

对所述可信测试信号进行信号修复处理，得到标准测试信号；

根据雨流统计法对所述标准测试信号进行雨流统计，得到雨流统计结果；

对所述标准测试信号进行psd分析，得到初始psd曲线；

根据所述雨流统计结果并结合损伤计算，对所述初始psd曲线进行第一次迭代循环修正，得到第一次修正后的psd曲线；

对所述标准测试信号进行最大/小值分析，得到psd评价标准；

根据psd评价标准以及损伤计算对所述第一次修正后的psd曲线进行第二次迭代循环修正，得到目标psd曲线。

优选地，所述根据雨流统计法对所述标准测试信号进行雨流统计，得到雨流统计结果包括：

对所述标准测试信号进行雨流分析，以及对所述标准测试信号进行疲劳指标计算，得到雨流统计结果。

优选地，所述损伤计算包括对所述雨流统计结果进行指标呈现，并采用损伤值作为疲劳分析评判的指标值。

优选地，所述对所述标准测试信号进行psd分析，得到初始psd曲线包括：

对所述标准测试信号进行psd转换；

对转换后的psd进行叠加计算，得到初始psd曲线。

优选地，所述对所述初始测试信号进行信号检查，得到可信测试信号包括：

根据所述工况说明，对所述振动信号进行工况识别；

若所述振动信号与所述工况说明相符合，则判定所述振动信号为可信测试信号，否则，将所述振动信号丢弃。

优选地，所述对所述可信测试信号进行信号修复处理，得到标准测试信号包括：

对所述可信测试信号进行去毛刺、低通以及去零漂处理；

归纳整理处理后的可信测试信号，得到标准测试信号。

优选地，所述振动信号包括振动信号采集仪获取整车耐久试验工况以及整车实际工况过程中的信号。

优选地，所述工况说明包括整车耐久试验工况、整车实际工况以及整车耐久试验工况和整车实际工况所对应的比重说明。

优选地，所述耐久指标包括发动机运行小时数和质保年限。

作为本发明的第二个方面，提供一种振动耐久试验psd的获取装置，其中，所述振动耐久试验psd的获取装置应用于非道路后处理产品，所述获取装置包括：

获取模块，所述获取模块用于获取初始测试信号，所述初始测试信号包括振动信号、工况说明和耐久指标；

信号检查模块，所述信号检查模块用于对所述初始测试信号进行信号检查，得到可信测试信号；

信号修复模块，所述信号修复模块用于对所述可信测试信号进行信号修复处理，得到标准测试信号；

雨流统计模块，所述雨流统计模块用于根据雨流统计法对所述标准测试信号进行雨流统计，得到雨流统计结果；

psd分析模块，所述psd分析模块用于对所述标准测试信号进行psd分析，得到初始psd曲线；

第一psd修正模块，所述第一psd修正模块用于根据所述雨流统计结果并结合损伤计算，对所述初始psd曲线进行第一次迭代循环修正，得到第一次修正后的psd曲线；

最大/小值分析模块，所述最大/小值分析模块用于对所述标准测试信号进行最大/小值分析，得到psd评价标准；

第二psd修正模块，所述第二psd修正模块用于根据psd评价标准以及损伤计算对所述第一次修正后的psd曲线进行第二次迭代循环修正，得到目标psd曲线。

本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法，应用于非道路后处理产品，通过对非道路产品的振动信号、耐久指标以及耐久工况等进行分析，最大程度上保存了产品耐久指标的振动信号成分，同时能够根据振动源特征，获得适用于振动耐久试验的目标psd曲线，目标psd曲线能够应用于振动耐久试验，以获得性价比高的振动试验解决方法。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法的流程图。

图2为本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法的具体实施方式流程图。

图3为本发明提供的获取到的初始振动信号图。

图4为本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法获取到的目标psd曲线图。

图5为本发明提供的振动耐久试验psd的获取装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的第一个方面，提供一种振动耐久试验psd的获取方法，其中，所述振动耐久试验psd的获取方法应用于非道路后处理产品，如图1所示，所述获取方法包括：

s110、获取初始测试信号，所述初始测试信号包括振动信号、工况说明和耐久指标；

s120、对所述初始测试信号进行信号检查，得到可信测试信号；

s130、对所述可信测试信号进行信号修复处理，得到标准测试信号；

s140、根据雨流统计法对所述标准测试信号进行雨流统计，得到雨流统计结果；

s150、对所述标准测试信号进行psd分析，得到初始psd曲线；

s160、根据所述雨流统计结果并结合损伤计算，对所述初始psd曲线进行第一次迭代循环修正，得到第一次修正后的psd曲线；

s170、对所述标准测试信号进行最大/小值分析，得到psd评价标准；

s180、根据psd评价标准以及损伤计算对所述第一次修正后的psd曲线进行第二次迭代循环修正，得到目标psd曲线。

本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法，应用于非道路后处理产品，通过对非道路产品的振动信号、耐久指标以及耐久工况等进行分析，最大程度上保存了产品耐久指标的振动信号成分，同时能够根据振动源特征，获得适用于振动耐久试验的目标psd曲线，目标psd曲线能够应用于振动耐久试验，以获得性价比高的振动试验解决方法。

需要说明的是，所述非道路后处理产品可以包括拖拉机的催化器结构。

具体地，所述根据雨流统计法对所述标准测试信号进行雨流统计，得到雨流统计结果包括：

对所述标准测试信号进行雨流分析，以及对所述标准测试信号进行疲劳指标计算，得到雨流统计结果。

具体地，所述损伤计算包括对所述雨流统计结果进行指标呈现，并采用损伤值作为疲劳分析评判的指标值。

具体地，所述对所述标准测试信号进行psd分析，得到初始psd曲线包括：

对所述标准测试信号进行psd转换；

对转换后的psd进行叠加计算，得到初始psd曲线。

具体地，所述对所述初始测试信号进行信号检查，得到可信测试信号包括：

根据所述工况说明，对所述振动信号进行工况识别；

若所述振动信号与所述工况说明相符合，则判定所述振动信号为可信测试信号，否则，将所述振动信号丢弃。

具体地，所述对所述可信测试信号进行信号修复处理，得到标准测试信号包括：

对所述可信测试信号进行去毛刺、低通以及去零漂处理；

归纳整理处理后的可信测试信号，得到标准测试信号。

具体地，所述振动信号包括振动信号采集仪获取整车耐久试验工况以及整车实际工况过程中的信号。

具体地，所述工况说明包括整车耐久试验工况、整车实际工况以及整车耐久试验工况和整车实际工况所对应的比重说明。

具体地，所述耐久指标包括发动机运行小时数和质保年限。

下面结合图2至图4对本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法进行详细说明。

如图2所示，所述振动耐久试验psd的获取方法需要输入1振动信号、2工况说明、3耐久指标。

首先，对输入1振动信号，进行4信号检查，进行工况识别；对2信号检查后的信号进行5信号修复，主要包括去毛刺、低通处理、去零漂等处理。

然后，对5信号修复后的数据，进行6雨流统计、9损伤计算，作为后续损伤评估的依据；对5信号修复后的数据，进行7psd分析，综合考虑耐久要求、耐久工况，获得10初始psd确定；对5信号修复后的数据，进行8maxval分析，作为后续合理性评估的依据；

对10初始psd确定后的数据，结合9损伤计算，进行11psd修正；并对修正后的数据进行损伤评估，通过不断循环迭代，最终获得12psd修正数据；

最后，对12psd修正后的数据，结合8maxval分析，进行合理性评估，通过不断循环迭代，获得13最终psd，即获得目标psd曲线。

例如，3工况说明为典型的非道路（装卸机）转载作业工况，图3为本发明提供的1振动信号示意图，通过本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法1振动信号进行处理，可以获得可以用于振动试验的13最终psd曲线，即目标psd曲线，如图4所示。

本发明提供的振动耐久试验psd的获取方法，获得的目标psd曲线结果科学可靠，针对性强、覆盖面广，能够对非道路后处理产品进行有效的可靠性验证。

作为本发明的第二个方面，提供一种振动耐久试验psd的获取装置，其中，所述振动耐久试验psd的获取装置应用于非道路后处理产品，如图5所示，所述获取装置10包括：

获取模块110，所述获取模块110用于获取初始测试信号，所述初始测试信号包括振动信号、工况说明和耐久指标；

信号检查模块120，所述信号检查模块120用于对所述初始测试信号进行信号检查，得到可信测试信号；

信号修复模块130，所述信号修复模块130用于对所述可信测试信号进行信号修复处理，得到标准测试信号；

雨流统计模块140，所述雨流统计模块140用于根据雨流统计法对所述标准测试信号进行雨流统计，得到雨流统计结果；

psd分析模块150，所述psd分析模块150用于对所述标准测试信号进行psd分析，得到初始psd曲线；

第一psd修正模块160，所述第一psd修正模块160用于根据所述雨流统计结果并结合损伤计算，对所述初始psd曲线进行第一次迭代循环修正，得到第一次修正后的psd曲线；

最大/小值分析模块170，所述最大/小值分析模块170用于对所述标准测试信号进行最大/小值分析，得到psd评价标准；

第二psd修正模块180，所述第二psd修正模块180用于根据psd评价标准以及损伤计算对所述第一次修正后的psd曲线进行第二次迭代循环修正，得到目标psd曲线。

本发明提供的振动耐久试验psd的获取装置，应用于非道路后处理产品，通过对非道路产品的振动信号、耐久指标以及耐久工况等进行分析，最大程度上保存了产品耐久指标的振动信号成分，同时能够根据振动源特征，获得适用于振动耐久试验的目标psd曲线，目标psd曲线能够应用于振动耐久试验，以获得性价比高的振动试验解决方法。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。