振动分析方法、装置和计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种振动分析方法、装置和计算机可读存储介质，涉及工程机械领域。振动分析方法包括：获取工程机械的一个或多个振源与一个或多个连接点的频率响应函数；对于存在多个连接点的振源，对振源的不同连接点的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱；在存在多个相干振源的情况下，对多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱；利用传递路径分析模型，对工程机械中连接点的解耦的频谱和相干振源的解耦的频谱中的至少一种进行处理，获得各个连接点、以及各个相干振源的虚激励；基于虚激励和各个振源到响应点的频率响应函数，获取工程机械在响应点的振动响应。本发明专利技术提升了工程机械振动测试分析效率和振动响应预测准确度。效率和振动响应预测准确度。效率和振动响应预测准确度。

【技术实现步骤摘要】
振动分析方法、装置和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及工程机械领域，特别涉及一种振动分析方法、装置和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]舒适性是用户衡量车辆性能的一个重要指标。工程机械的作业环境恶劣，驾驶员承受的振动强度过大，振动舒适性的问题比较突出。伴随着国标等相关振动标准对人体允许承受的振动剂量限值要求的不断严格，控制驾驶员承受的振动强度、改善工程机械的振动舒适性已经迫在眉睫。
[0003]工程机械的乘坐环境、座椅结构、振源及振动传递路径等与传统乘用车差别较大，现阶段，针对工程机械振动舒适性的评估试验方法与标准是研究的重点之一。座椅振动作为影响驾驶员振动舒适性的决定性因素，是进行舒适性研究时应首要关注的对象。工程机械整机结构复杂，振动激励源众多，座椅的振动受多个振源的共同影响，因此，明确对座椅振动起主要影响的振动源及传递途径，是控制座椅振动最有效的手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例所要解决的一个技术问题是：如何对工程机械的振动进行准确的分析，以有效地提升舒适性。
[0005]根据本专利技术一些实施例的第一个方面，提供一种振动分析方法，包括：获取工程机械的一个或多个振源与一个或多个连接点的频率响应函数；对于存在多个连接点的振源，对振源的不同连接点的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱；在存在多个相干振源的情况下，对多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱；利用传递路径分析模型，对工程机械中连接点的解耦的频谱和相干振源的解耦的频谱中的至少一种进行处理，获得各个连接点、以及各个相干振源的虚激励；基于虚激励和各个振源到响应点的频率响应函数，获取工程机械在响应点的振动响应。
[0006]在一些实施例中，对振源与不同连接点间的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱包括：在振源的连接点中，确定第一连接点与第一连接点以外的其他各个连接点的互功率谱函数；根据其他各个连接点对应的互功率谱函数，确定每个连接点对应的修正项；将第一连接点的频谱与其他各个连接点对应的修正项的差，确定为第一连接点对其他连接点进行解耦的频谱。
[0007]在一些实施例中，在振源的连接点数为2的情况下，对振源与不同连接点间的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱包括：根据振源的第一连接点的频率响应函数与第二连接点的频率响应函数，确定第一连接点与第二连接点之间的互功率谱函数；将第一连接点与第二连接点之间的互功率谱函数、和第二连接点的频谱的乘积，确定为第二连接点对应的修正项；将第一连接点的频谱与第二连接点对应的修正项之差，确定为第一连接点对第二连接点进行解耦的频谱。
[0008]在一些实施例中，对多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱包括：在多个相干振源中，确定第一振源的连接点与第一振源以外的其他振源的连接点以外的互功率谱函数；根据其他振源的连接点对应的互功率谱函数，确定每个振源的连接点对应的修正项；将第一振源的连接点的频谱与其他各个振源的连接点对应的修正项的差，确定为第一振源对其他振源进行解耦的频谱。
[0009]在一些实施例中，在相干振源的数量为2的情况下，对多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱包括：根据第一振源的连接点的频率响应函数、与第二振源的连接点的频率响应函数，确定第一振源与第二振源之间的互功率谱函数，其中，第一振源和第二振源为相干振源；将第一振源与第二振源之间的互功率谱函数、和第二振源的连接点的频谱的乘积，确定为第二振源的连接点对应的修正项；将第一振源的连接点的频谱与第二振源的连接点对应的修正项之差，确定为第一振源对第二振源进行解耦的频谱。
[0010]在一些实施例中，在传递路径分析模型中，输出向量包括每个振源的连接点对应的虚激励，并且，输出向量根据第一矩阵与第一向量的乘积再减去第二向量确定；第一向量为对角矩阵的逆矩阵，其中，对角矩阵的主对角线的每个元素为同一振源的连接点和响应点间的互功率谱；第二向量包括每个振源的各个连接点对应的误差项。
[0011]在一些实施例中，基于虚激励和各个振源到响应点的频率响应函数，获取工程机械在响应点的振动响应包括：计算每个振源对应的振动响应的总和，其中，每个振源对应的振动响应为振源到响应点的频率响应函数、与振源与振源的各个连接点所对应的虚激励的乘积的总和。
[0012]在一些实施例中，基于虚激励和各个振源到响应点的频率响应函数，获取工程机械在响应点的振动响应包括：对于每个振源到振源的每个连接点之间的每条传递路径，确定传递路径对振源到响应点的振动的贡献分量，其中，贡献分量为传递路径对应的振源和连接点的虚激励、与对角矩阵的特征值的乘积。
[0013]在一些实施例中，工程机械为挖掘机。
[0014]在一些实施例中，振源包括挖臂、发动机、油泵或阀系中的至少一种。
[0015]在一些实施例中，响应点位于驾驶室。
[0016]根据本专利技术一些实施例的第二个方面，提供一种振动分析装置，包括：获取模块，被配置为获取工程机械的一个或多个振源与一个或多个连接点的频率响应函数；解耦模块，被配置为对于存在多个连接点的振源，对振源的不同连接点的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱；以及，在存在多个相干振源的情况下，对多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱；传递路径分析模块，被配置为利用传递路径分析模型，对工程机械中连接点的解耦的频谱和相干振源的解耦的频谱中的至少一种进行处理，获得各个连接点、以及各个相干振源的虚激励；振动响应获取模块，被配置为基于虚激励和各个振源到响应点的频率响应函数，获取工程机械在响应点的振动响应。
[0017]根据本专利技术一些实施例的第三个方面，提供一种振动分析装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器中的指令，执行前述任意一种振动分析方法。
[0018]根据本专利技术一些实施例的第四个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储
有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现前述任意一种振动分析方法。
[0019]上述专利技术中的一些实施例具有如下优点或有益效果。本专利技术的实施例在不拆卸多激励源的条件下进行振动与传函数据采集工作，减少了测试的工作量，极大地提升了工程机械振动测试分析效率，在测试中能够从传统的30天分析周期压缩到本专利技术的DTPA方法的5天周期。同时，利用解耦的频率响应函数进行计算的方式，避免了振源间的相互影响，提升了振动响应预测的准确度，协调了效率和精度之间的关系。并且，上述实施例基于工程机械固有的动态特性、而非运行工况数据，建立传递路径分析模型，使其具有良好的泛化性。
[0020]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种振动分析方法，包括：获取工程机械的一个或多个振源与一个或多个连接点的频率响应函数；对于存在多个连接点的振源，对所述振源的不同连接点的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱；在存在多个相干振源的情况下，对所述多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱；利用传递路径分析模型，对所述工程机械中连接点的解耦的频谱和相干振源的解耦的频谱中的至少一种进行处理，获得各个连接点、以及各个相干振源的虚激励；以及基于所述虚激励和各个振源到响应点的频率响应函数，获取所述工程机械在所述响应点的振动响应。2.根据权利要求1所述的振动分析方法，其中，所述对所述振源与不同连接点间的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱包括：在所述振源的连接点中，确定第一连接点与所述第一连接点以外的其他各个连接点的互功率谱函数；根据所述其他各个连接点对应的互功率谱函数，确定每个连接点对应的修正项；以及将所述第一连接点的频谱与所述其他各个连接点对应的修正项的差，确定为所述第一连接点对所述其他连接点进行解耦的频谱。3.根据权利要求2所述的振动分析方法，其中，在所述振源的连接点数为2的情况下，所述对所述振源与不同连接点间的频谱进行解耦，获得每个连接点的解耦的频谱包括：根据所述振源的第一连接点的频率响应函数与第二连接点的频率响应函数，确定所述第一连接点与所述第二连接点之间的互功率谱函数；将所述第一连接点与所述第二连接点之间的互功率谱函数、和所述第二连接点的频谱的乘积，确定为所述第二连接点对应的修正项；以及将所述第一连接点的频谱与所述第二连接点对应的修正项之差，确定为所述第一连接点对所述第二连接点进行解耦的频谱。4.根据权利要求2所述的振动分析方法，其中，所述对所述多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱包括：在所述多个相干振源中，确定第一振源的连接点与所述第一振源以外的其他振源的连接点以外的互功率谱函数；根据所述其他振源的连接点对应的互功率谱函数，确定每个振源的连接点对应的修正项；以及将所述第一振源的连接点的频谱与所述其他各个振源的连接点对应的修正项的差，确定为所述第一振源对所述其他振源进行解耦的频谱。5.根据权利要求4所述的振动分析方法，其中，在所述相干振源的数量为2的情况下，所述对所述多个相干振源对应的连接点的频谱进行解耦，获得振源的解耦的频谱包括：根据第一振源的连接点的频率响应函数、与第二振源的连接点的频率响应函数，确定所述第一振源与所述第二振源之间的互功率谱函数，其中，所述第一振源和所述第二振源为相干振源；将所述第一振源与所述第二振源之间的互功率谱函数、和所述第二振源的连接点的频
谱的乘积，确定为第二振源的连接点对应的修正项；以...

【专利技术属性】
技术研发人员：张战文，黄海波，倪翔宇，
申请(专利权)人：江苏徐工国重实验室科技有限公司，
类型：发明
国别省市：