某汽車發(fā)動機(jī)剛體模態(tài)測試
汽車發(fā)動機(jī)工作中產(chǎn)生的不平衡力、力矩及路面不平度是引起汽車振動的激振的主要激振源。為了減小發(fā)動機(jī)(動力總成)對整車振動和噪聲的影響,一般是通過動力總成懸置連接在車架上的產(chǎn)生隔振效果。理想的動力總成懸置元件應(yīng)滿足多方面的要求。不但應(yīng)該將發(fā)動機(jī)自身產(chǎn)生的振動與車架結(jié)構(gòu)隔離,而且還必須對汽車在道路行駛中產(chǎn)生的擾動有滿意的響應(yīng)特性。它必須在汽車突然加速、制動、轉(zhuǎn)向等非穩(wěn)態(tài)干擾時(shí)激發(fā)的低頻擾動范圍內(nèi)有較大的動剛度和阻尼,以便限制動力總成的過分彈跳和過大的位移。簡單的說,理想的發(fā)動機(jī)懸置元件應(yīng)該在低頻范圍有較大的動剛度和阻尼,而在高頻范圍有較低的動剛度。而做動力總成的剛體模態(tài),主要是考慮懸置系統(tǒng)的隔振效果和剛度是否合適。
此次試驗(yàn)是在發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架上進(jìn)行,發(fā)動機(jī)采用3點(diǎn)減震支撐,其邊界約束條件與實(shí)際發(fā)動機(jī)在整車上的約束相似。
測試技術(shù)難點(diǎn)
1. 發(fā)動機(jī)激勵(lì)困難
由于整個(gè)汽車動力總成的質(zhì)量較大,其安裝剛度和阻尼也較大,模態(tài)試驗(yàn)時(shí)怎么方便、經(jīng)濟(jì)的對整個(gè)發(fā)動機(jī)進(jìn)行有效的激勵(lì)存在困難。本試驗(yàn)采用東方所具有專利技術(shù)的MSC-3型中力錘對發(fā)動機(jī)進(jìn)行了有效激勵(lì),獲得了具有良好信噪比的模態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2. 發(fā)動機(jī)模態(tài)識別困難
發(fā)動機(jī)理論上存在6階剛體模態(tài),為了獲得完整的模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果,需要在參考點(diǎn)的選擇和模態(tài)擬合軟件的選擇上進(jìn)行考慮。本試驗(yàn)采用MIMO進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn),避免丟失模態(tài)結(jié)果,并采用多方所的多種模態(tài)擬合方法進(jìn)行擬合,以得到最優(yōu)的模態(tài)試驗(yàn)結(jié)果。
試驗(yàn)結(jié)果
測得發(fā)動機(jī)前6階模態(tài)結(jié)果,部分結(jié)果如下所示。

第1階 Z向平動振型圖

第2階 沿X軸轉(zhuǎn)動振型圖

第3階 沿Z軸轉(zhuǎn)動振型圖

第4階 沿Y軸轉(zhuǎn)動振型圖
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