试验装置以及试验方法

文档序号:9563106
试验装置以及试验方法
【技术领域】
[0001] 本发明例如涉及对由金属材料、树脂材料、复合材料等材料、汽车部件等机械部 件、这些材料以及机械部件的成品、还有桥梁、楼宇、住宅等建筑物等构造物构成的被试验 对象物负荷外力而进行的加速度试验、冲击试验、振动试验、疲劳试验、耐久试验、特性试验 等各种试验用的试验装置及试验方法。
[0002] 另外,本发明涉及针对被试验对象物,特别地用于汽车、摩托车、无轨电车、飞机、 水陆两用车等运输设备的轮胎,使作为被试验体的轮胎与旋转滚筒接触,对越过异物时的 轮胎的耐久性能进行试验的轮胎试验装置。
[0003] 更加详细而言,涉及在对轮胎作用规定速度(旋转力)与按压力的状态下,在滚筒 的旋转表面设置任意的突起物,对轮胎越过突起物时的动作进行试验的轮胎试验装置。
【背景技术】
[0004] 以往,作为这种轮胎试验装置,在专利文献1(日本特开平6-129954号公报)公开 有图18所示的轮胎试验装置200。
[0005] 即,如图18所示,该专利文献1的轮胎试验装置200具备旋转驱动的行驶滚筒202 以及轮胎按压装置206。该轮胎按压装置206将轮胎T按压于行驶滚筒202的表面204,由 此保持为轮胎T以与行驶滚筒202的旋转对应的方式旋转,并且配置为能够相对于该行驶 滚筒202的表面204分离或接触。
[0006] 在该专利文献1的轮胎试验装置200中,行驶滚筒202的表面204为平坦的表面, 未构成为以与实际的道路对应的方式来测量越过路缘石、石头等时,与这些障碍物的形状 对应地带给轮胎T的影响。
[0007] 因此,在专利文献2 (日本特开2010-54316号公报)公开有图19所示的轮胎试验 装置300。
[0008] 即,如图19所示,在专利文献2的轮胎试验装置300中,具备旋转驱动的行驶滚 筒302以及轮胎按压装置306。该轮胎按压装置306将轮胎T按压于行驶滚筒302的表面 304,由此保持为轮胎T以与行驶滚筒302的旋转对应的方式旋转,并且配置为能够相对于 该行驶滚筒302的表面304分离或接触。
[0009] 而且,构成为为了模拟路面的小石头等在凹凸状的面对轮胎T进行试验,而在行 驶滚筒302直接形成凸部308来进行试验。
[0010] 另外,如图20所示,在专利文献3 (日本特开2001-289740公报)公开有,在行驶 滚筒402的内部设置促动器404,在该促动器404的前端设置突起部406的轮胎试验装置 400 〇
[0011] 而且,公开有构成为通过促动器404的伸缩动作,设置于促动器404的前端的突起 部406沿行驶滚筒402的径向出没于行驶滚筒402的表面408的轮胎试验装置400。
[0012] 现有技术文献
[0013] 专利文献
[0014] 专利文献I :日本特开平6-129954号公报
[0015] 专利文献2 :日本特开2010-54316号公报
[0016] 专利文献3 :日本特开2001-289740公报

【发明内容】

[0017] 然而,在专利文献2的轮胎试验装置300中,构成为在行驶滚筒302直接形成凸部 308来进行试验,因此凸部308的形状固定,从而无法与实际的道路的形状、路缘石、小石头 等障碍物的各种形状对应,进而也仅能够进行与实际的道路形状等相去甚远的轮胎试验。
[0018] 另外,在专利文献2的轮胎试验装置300中,无法比较并同时进行平坦道路状态的 行驶状态的轮胎试验与在行驶滚筒302形成凸部308的状态的轮胎试验。
[0019] 另一方面,在专利文献3的轮胎试验装置400中,构成为能够进行平坦道路状态的 行驶状态的轮胎试验与突起部406突出于行驶滚筒402的表面408的状态的轮胎试验。
[0020] 然而,为了进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验,如图21的局部放大剖视图 所示,需要在促动器404收缩的状态下,突起部406的表面410形成与行驶滚筒402的表面 408相同的形状的表面(圆弧状的平坦的表面),突起部406的形状固定(固定为圆弧状的 平坦的表面)。
[0021] 因此,在专利文献3的轮胎试验装置400中,无法对应于实际的道路,与各种形状 的路缘石、石头等障碍物对应,测量越过这些障碍物时,根据这些障碍物的形状而带给轮胎 T的影响进行测量。
[0022] 本申请人鉴于上述的现状,开发了能够简单容易地进行对应于实际的道路,与各 种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时,根据障碍物的形状而带给轮胎T的 影响进行测量的轮胎试验的轮胎试验装置。
[0023] 另外,本申请人开发了能够同时进行平坦道路状态的行驶状态的轮胎试验以及对 应于实际道路,与各种形状的路缘石、石头等对应,测量越过这些障碍物时根据障碍物的形 状而带给轮胎T的影响进行测量的轮胎试验的轮胎试验装置。
[0024] 若对本申请人开发的轮胎试验装置500的概略进行说明,则为图22那样的结构。
[0025] 图22 (A)是对轮胎试验装置500进行说明的行驶滚筒502的短边方向的简要剖视 图,图22(B)是对轮胎试验装置500的动作进行说明的行驶滚筒502的短边方向的简要剖 视图。
[0026] 如图22(A)、图22(B)所示,轮胎试验装置500具备由未图示的滚筒驱动装置沿A 方向旋转驱动的行驶滚筒502。另外,构成为通过未图示的轮胎按压装置,将轮胎T按压于 行驶滚筒502的表面504,该轮胎按压装置以轮胎能够相对于行驶滚筒502的表面504接触 分离且轮胎T以与行驶滚筒502的旋转对应的方式旋转的方式保持轮胎。
[0027] 并且,具备突设部件移动装置506,其构成为使突设于行驶滚筒502的表面504的 突设部件(未图示)在将保持于轮胎按压装置的轮胎T按压于行驶滚筒502的表面504的 轮胎接触位置Cl与沿行驶滚筒502的轴向远离轮胎接触位置Cl且轮胎T不与行驶滚筒 502的表面504接触的轮胎待机位置C2之间沿行驶滚筒502的轴向B移动。
[0028] 虽未图示,但在该突设部件移动装置506具备由传感器构成的载荷检测器。
[0029] 在该情况下,载荷检测器配置于行驶滚筒502的滚筒旋转圆周上,因此如图23的 图表的N所示,因行驶滚筒502的旋转不均、动平衡的影响,而在该载荷检测器的测量值输 入有干扰。
[0030] 另外,如图22 (C)所示,突设部件移动装置506向行驶滚筒502的轴向B的移动因 阶跃输入而动作,因此如图23的图表的H所示,由该动作带来的惯性力也仍作为干扰而输 入载荷检测器。
[0031] 因此,作为除去这些干扰的方法,以往例如存在通过低通滤波器 (low-passfilter)、高通滤波器(high-pass filter)的方法。
[0032] 然而,在通过上述的低通滤波器、高通滤波器的方法中,在与真实信号之间产生相 位差,另外测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下,甚至会除去图23的图表的I 部分的欲测量的信号的一部分成分,存在对测量结果带来影响的担忧,进而无法实施正确 的试验。
[0033] 本发明鉴于上述的现状,目的在于提供一种在与真实信号之间不产生相位延迟, 并且测量波形的频率成分与干扰的频率重叠的情况下也能够仅除去干扰信号,而不存在对 测量结果带来影响的担忧,能够实施正确的试验的试验装置以及试验方法。
[0034] 本发明是为了实现上述的现有技术的课题以及目的而发明的,本发明的试验装置 是用于对被试验对象物负荷外力而进行各种试验的试验装置,上述试验装置的特征在于, 具备:干扰测量数据存储部,其对在上述试验装置未安装有被试验对象物的状态下,使上述 试验装置动作,而由设置于试验装置的传感器获得的干扰测量数据进行存储;试验测量数 据存储部,其对在上述试验装置安装了被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由 设置于试验装置的传感器获得的试验测量数据进行存储;以及数据解析部,其基于存储于 上述干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于上述试验测量数据存储部的试验测量 数据,通过匹配滤波器,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除 去干扰数据,从而获得测量数据。
[0035] 另外,本发明的试验方法是对被试验对象物负荷外力而进行各种试验的试验装置 所实施的试验方法,上述试验方法的特征在于,具备:干扰测量数据存储步骤,在该步骤中, 对在上述试验装置未安装有被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试 验装置的传感器获得的干扰测量数据进行存储;试验测量数据存储步骤,在该步骤中,对在 上述试验装置安装了被试验对象物的状态下,使上述试验装置动作,而由设置于试验装置 的传感器获得的试验测量数据进行存储;以及数据解析步骤,在该步骤中,基于存储于上述 干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于上述试验测量数据存储部的试验测量数据, 通过匹配滤波器,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上述试验测量数据除去干 扰数据,从而获得测量数据。
[0036] 如上构成,由此能够基于存储于干扰测量数据存储部的干扰测量数据与存储于试 验测量数据存储部的试验测量数据,通过匹配滤波器,确定干扰测量数据的干扰数据的位 置。
[0037] 然后,从试验测量数据除去位置被确定的干扰数据,从而能够获得测量数据,进而 能够实施正确的试验。
[0038] 并且,在与真实信号之间不产生相位延迟,并且在测量波形的频率成分与干扰的 频率重叠的情况下也能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带来影响的担忧,进而能够 实施正确的试验。
[0039] 并且,时间序列数据内的任意时刻都能够仅除去干扰信号,不存在对测量结果带 来影响的担忧,进而能够实施正确的试验。
[0040] 另外,本发明的试验装置的特征在于,上述数据解析部构成为:读入存储于上述试 验测量数据存储部的试验测量数据,实施傅里叶变换,读入存储于上述干扰测量数据存储 部的干扰测量数据,实施傅里叶变换,基于上述试验测量数据的傅里叶变换结果与上述干 扰测量数据的傅里叶变换结果,实施卷积积分,针对上述卷积积分的结果,实施傅里叶逆变 换,获得被增强的干扰数据,基于上述被增强的干扰数据,确定上述干扰测量数据的干扰数 据的位置,从上述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
[0041] 另外,本发明的试验方法的特征在于,上述数据解析步骤具备:试验测量数据傅里 叶变换步骤,在该步骤中,读入在上述试验测量数据存储步骤中被存储的试验测量数据,实 施傅里叶变换;干扰测量数据傅里叶变换步骤,在该步骤中,读入在上述干扰测量数据存储 步骤中被存储的干扰测量数据,实施傅里叶变换;卷积积分步骤,在该步骤中,基于上述试 验测量数据傅里叶变换步骤的傅里叶变换结果与上述干扰测量数据傅里叶变换步骤的傅 里叶变换结果,实施卷积积分;
[0042] 干扰数据增强步骤,在该步骤中,针对上述卷积积分步骤的卷积积分的结果,实施 傅里叶逆变换,获得被增强的干扰数据;以及测量数据取得步骤,在该步骤中,基于在上述 干扰数据增强步骤中被增强的干扰数据,确定上述干扰测量数据的干扰数据的位置,从上 述试验测量数据除去干扰数据,从而获得测量数据。
[0043] 如上构成,由此
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