一种用于车身结构路谱振动实验的装置的制作方法

本实用新型属于车辆工程技术装备，具体涉及一种用于车身结构路谱振动实验的装置。

背景技术：

随着车辆工业的飞速发展以及在人们生活中的大量使用，车辆在运行过程中的振动特性已经成为车辆研究设计及消费者选购车辆产品的重要指标之一。车辆在行驶过程中，由于随机性的不平路面，其振动将通过轮胎、悬架等弹性、阻尼元件传递到车架支撑的发动机和人体上。较强的振动响应，将会引起发动机连接螺栓及焊接部位的疲劳损伤，同时也会引起发动机内部部件的过度磨损，造成发动机燃油经济性、使用寿命及安全性能下降。长期持续性的振动，也会对驾驶员及乘坐人员的生理和心理上造成不利影响，易造成驾驶员疲劳、烦躁、灵敏反应度降低等现象，乘坐人员也容易出现身体不适，甚至晕车，下车后无法直接全身心投入工作等问题。所以，车辆结构的振动问题具有非常重要的实际价值和意义。

目前，对车辆路谱振动性能的实验方法主要有理论分析方法、试验研究方法和虚拟仿真方法。理论分析方法包括集中质量模型和动态子结构模型分析，由于汽车结构复杂，零部件众多，且多为不规则形状，理论分析的解析方法对车辆路谱振动性能的分析难以做到准确性，以评估性预测为主。随着计算机技术及有限元软件的发展，虚拟仿真技术开始逐渐应用于车辆工程领域的设计及实验分析。通过车辆产品的三维虚拟原型在虚拟试验环境中的计算分析，可以较为方便的进行产品的修改、优化等改进设计，从而减少实物试验的次数，在降低新产品开发周期和试验费用等方面具有较好的优势，然而，虚拟仿真技术在技术处理过程中，车辆产品在建模过程中进行了一定程度上的简化，是理想化的车辆产品模型，而且，在计算过程中，车辆产品所受路谱载荷和动力特性也存在一定的简化，其计算结果与实际试验测量结果存在一定的偏差，而一直被广泛应用的试验研究方法可以获得较为精准的车辆振动数据，但是按照相关车辆路谱试验标准要求进行修建路谱试验场地需要较大面积的场地和建造施工费用，同时，制造一台物理样机至少需要数个月时间，在样机上安装各种测试设备进行样机试验，然后改进上一次设计中的不足，再进行试验，又需要花费时间，在设计试验过程上的花费是巨大的。因此，本实用新型针对车辆路谱振动实验技术上的不足而提供一种用于车身结构路谱振动实验的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了弥补背景技术中的不足，而提供一种结构简单、载荷加载速度快的车身结构路谱振动实验的装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种用于车身结构路谱振动实验的装置，包括支撑底座，横向导轨，路谱信号发生器，纵向可调导轨，大位移可调频激振器，加速度传感器，位移传感器，数据采集处理系统，支撑底座的上端面设置有大位移可调频激振器，大位移可调频激振器处设置有横向导轨和纵向可调导轨，大位移可调频激振器的上端设置有车身结构模型，车身结构模型设置有位移传感器和加速度传感器，路谱信号发生器通过数据线与大位移可调频激振器连接，数据采集处理系统通过数据线与位移传感器和加速度传感器连接。

大位移可调频激振器为低频激振器，低频激振器有且不少于1个。

数据采集处理系统包括信号放大器，信号采集器，电子计算机。

加速度传感器有且不少于1个。

位移传感器有且不少于1个。

车身结构模型设置有轮轴，大位移可调频激振器通过万向铰与车身结构模型的轮轴连接固定。

本实用新型的有益效果：本实用新型的大位移可调频激振器为低频激振器，代替传统的液压伺服驱动结构，可以实现动力性能相似的车辆车身结构模型在路谱振动实验过程中的激励载荷快速动态加载灵敏度，从而实现更宽频域内路谱的车辆车身结构振动实验。同时，该实验装置可以实现车辆结构的某一部分的独立振动实验，为车辆结构某一部分的精细研发提供振动数据参考，本实用新型具有结构简单、载荷加载速度快的优点。

附图说明

图1是本实用新型一种用于车身结构路谱振动实验的装置的示意图。

图2是本实用新型一种用于车身结构路谱振动实验的装置的车身结构示意图。

图3是本实用新型一种用于车身结构路谱振动实验的装置的数据采集示意图。

图4是本实用新型一种用于车身结构路谱振动实验的装置的路谱信号发生示意图。

图5是本实用新型一种用于车身结构路谱振动实验的装置的时序图。

图中：1、支撑底座 2、横向导轨 3、加速度传感器 4、纵向可调导轨 5、大位移可调频激振器 6、车身结构模型 7、路谱信号发生器 8、位移传感器 9、数据采集处理系统 10、数据线 。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1、图2、图3、图 4、图5所示的一种用于车身结构路谱振动实验的装置，包括支撑底座1，横向导轨2，路谱信号发生器7，纵向可调导轨4，大位移可调频激振器5，加速度传感器3，位移传感器8，数据采集处理系统9，支撑底座1的上端面设置有大位移可调频激振器5，大位移可调频激振器5处设置有横向导轨2和纵向可调导轨4，大位移可调频激振器5的上端设置有车身结构模型6，车身结构模型6设置有位移传感器8和加速度传感器3，路谱信号发生器7通过数据线10与大位移可调频激振器5连接，数据采集处理系统9通过数据线10与位移传感器8和加速度传感器3连接，大位移可调频激振器5为低频激振器，低频激振器有且不少于1个，数据采集处理系统9包括信号放大器，信号采集器，电子计算机，加速度传感器3有且不少于1个，位移传感器8有且不少于1个，车身结构模型6设置有轮轴，大位移可调频激振器5通过万向铰与车身结构模型6的轮轴连接固定。

本实用新型实施时：先将4个大位移可调频激振器5通过横向导轨2和纵向可调导轨4调节到车身结构模型6的4个轮轴的位置，然后通过万向铰将车身结构模型6的轮轴与大位移可调频激振器5连接固定，通过数据线10将路谱信号发生器7与大位移可调频激振器5连接，在车身结构模型6上布置若干加速度传感器3和位移传感器8，然后通过数据线10将数据采集处理系统9与加速度传感器3、位移传感器8连接，然后由路谱信号发生器7对大位移可调频激振器5发送需要施加的路谱信号，4个大位移可调频激振器5相互独立工作，大位移可调频激振器5开始对车身结构模型6施加路谱载荷，可以实现四个车轮的任意组合路谱加载，加速度传感器3和位移传感器8将采集的数据通过数据线发送到数据采集处理系统9，并由数据采集处理系统9完成对车身结构模型6的振动数据采集与相关数据的处理，本实用新型的大位移可调频激振器5为低频激振器代替传统的液压伺服驱动结构，可以实现动力性能相似的车辆车身结构模型在路谱振动实验过程中的激励载荷快速动态加载灵敏度，从而实现更宽频域内路谱的车辆车身结构振动实验，总的，本实用新型具有结构简单、载荷加载速度快的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的保护范围内所做的任何修改，等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。