一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法技术

本发明专利技术公开了一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，属于车门测量技术领域，通过力锤和一个单向振动加速度传感器及软硬件设备即可获取准确获取车门各阶模态频率，操作方法简易于操作，提升试验效率；相比较音频测试方法，本发明专利技术适用于整车及单件车门模态频率的获取，同时可以获取各阶模态频率所对应的模态阵型，为整车模态匹配及白车身开发提供依据，具有更好的适用性；本发明专利技术是基于车门的各阶模态阵型来识别车门内外表面的弱点位置，相比较已经公开的车门表面刚度测试方法，本发明专利技术法的试验精度更高，弱点位置识别更加准确；本发明专利技术通过计算各个弱点处的动刚度均值来评价车门的动刚度水平，为优化车门及改善汽车车门声品质提供数据支撑。声品质提供数据支撑。声品质提供数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法


[0001]本专利技术属于车门测量
，具体的说是一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法。

技术介绍

[0002]乘用车车门模态是汽车模态匹配表中的一项重要指标，在白车身单件以及整车状态下都应该合理的匹配设计，模态频率过低则容易被路面激励产生车门震颤问题，同时车门模态频率应该与其相邻系统避频避免共振，此外车门表面还存在一些弱点，弱点动刚度不足会产生汽车轰鸣以及汽车声品质问题，因此车门模态测试及表面弱点动刚度识别至关重要。当前公开的车门模态测试方法为台架状态试验，仅能通过音频识别车门的各阶固有频率，但不能确定车门的模态阵型以及表面弱点的具体位置；当前公开的车门表面弱点的测试方法识别的精度不够高，可能会遗漏车门表面较弱的位置，未能结合车门模态阵型来判断弱点位置，而且该方法未考虑到车门内板的弱点情况。

技术实现思路

[0003]针对以上问题，本专利技术提供了一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，本专利技术通过力锤和一个单向振动加速度传感器及软硬件设备即可获取准确获取车门各阶模态频率，操作方法简易于操作，提升试验效率；相比较音频测试方法，本专利技术适用于整车及单件车门模态频率的获取，同时可以获取各阶模态频率所对应的模态阵型，为整车模态匹配及白车身开发提供依据，具有更好的适用性；本专利技术是基于车门的各阶模态阵型来识别车门内外表面的弱点位置，相比较已经公开的车门表面刚度测试方法，本专利技术法的试验精度更高，弱点位置识别更加准确；本专利技术通过计算各个弱点处的动刚度均值来评价车门的动刚度水平，为优化车门及改善汽车车门声品质提供数据支撑。
[0004]本专利技术技术方案如下，一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，包括以下步骤：
[0005]S1在车门上标记第一激励点、激励点与测量点；
[0006]S2将待测车门放置于预定位置，在测量点布置传感器；
[0007]S3激励每个激励点，在测量点记录数据；
[0008]S4根据步骤S3数据绘制频响函数曲线；
[0009]S5根据步骤S4的曲线绘制车门各阶模态和模态阵型，识别弱点；
[0010]S6重新布置传感器，激励所有弱点，记录数据；
[0011]S7根据步骤S5数据绘制动刚度曲线。
[0012]进一步的，第一激励点为据车门两边框10mm以内的点，测量点以第一激励点为圆心，10mm为半径以内的任意点。
[0013]进一步的，激励点有20
‑
40个，平均布置于车门上。
[0014]进一步的，步骤S3中，激励力为20
‑
100N。
[0015]进一步的，步骤S4中，频率范围为0
‑
200Hz。
[0016]进一步的，步骤S5中，将频响函数曲线，通过最小二乘复频域法，计算得到各阶模态频率和模态阵型。
[0017]进一步的，步骤S6中，传感器放置于弱点上。
[0018]进一步的，步骤S6中，激励范围不超过弱点周围10mm。
[0019]进一步的，步骤S6中，激励力与步骤S3中一致。
[0020]进一步的，步骤S7中，通过动刚度与原点导纳的关系计算得到每个弱点的动刚度曲线。
[0021]本专利技术的有益效果为：
[0022]本专利技术通过力锤和一个单向振动加速度传感器及软硬件设备即可获取准确获取车门各阶模态频率，操作方法简易于操作，提升试验效率；相比较音频测试方法，本专利技术适用于整车及单件车门模态频率的获取，同时可以获取各阶模态频率所对应的模态阵型，为整车模态匹配及白车身开发提供依据，具有更好的适用性；本专利技术是基于车门的各阶模态阵型来识别车门内外表面的弱点位置，相比较已经公开的车门表面刚度测试方法，本专利技术法的试验精度更高，弱点位置识别更加准确；本专利技术通过计算各个弱点处的动刚度均值来评价车门的动刚度水平，为优化车门及改善汽车车门声品质提供数据支撑。
附图说明
[0023]图1为本专利技术流程图。
[0024]图2为本专利技术激励点与测量点布置示意图。
[0025]图3为本专利技术乘用车车门幅值响应随频率变化的曲线。
[0026]图4为本专利技术乘用车模态阵型示意图。
[0027]图5为本专利技术乘用车车门弱点动刚度曲线。
[0028]图中：
[0029]1‑
第一激励点；2
‑
测量点；3
‑
弱点。
具体实施方式
[0030]需要说明的是，在本专利技术的描述中术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
[0031]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；连接可以是机械连接，也可以是电连接；相连可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]本专利技术阐述了乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，该方法使用力锤激励、单向振动加速度传感器测取振动信号。考虑到所需测点较多，基于Maxwell互易性原理，采用固定传感器移动力锤的方式，使用一个单向振动加速度传感器即可以完成试验，既可以
减少附加质量的影响又能避免传感器和测量通道不足而产生的问题。使用力锤对整车坐标系Y向激励，通过单向振动加速度传感器测量Y向振动信号，进而获取车门的各阶模态频率、模态阵型以及表面弱点参数
[0033]步骤1：样车(件)准备。整车状态下试验需要将乘用车整车熄火静置，准备力锤与单向振动加速度传感器；单件车门状态下需要将车门用较软的弹性绳悬吊，模拟“自由
‑
自由”的边界条件，力锤和传感器均与数据采集前端连接，数据采集前端与笔记本连接。
[0034]步骤2：激励点与测量点选取。激励点的位置应避开车门的模态节点，选取的第一激励点距离车门边框均10mm，如图2，在第一激励点处粘贴单向振动加速度传感器，该第一激励点为测量点，其他激励点应能充分反映乘用车车门各处的模态响应，获取完整的模态阵型并为弱点位置的寻找提供准确的数据支撑，其他激励点按照7
×
7(车门长度＞1.2m)或5
×
5(车门长度≤1.2m)的方式均匀布置在车门门板上，若采用有框车门，门框上也应均布其他激励点。
[0035]步骤3：试验测试。固定单向振动加速度传感器位置不动，基于Maxwell互易性原理，使用力锤沿车门法向进行敲击，每个激励点用20
‑
100N的力敲击5次，然后依次移动力锤完成全部激励点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1在车门上标记第一激励点、激励点与测量点；S2将待测车门放置于预定位置，在测量点布置传感器；S3激励每个激励点，在测量点记录数据；S4根据步骤S3数据绘制频响函数曲线；S5根据步骤S4的曲线绘制车门各阶模态和模态阵型，识别弱点；S6重新布置传感器，激励所有弱点，记录数据；S7根据步骤S5数据绘制动刚度曲线。2.如权利要求1所述的一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，其特征在于，步骤S1中，所述第一激励点为据车门两边框10mm以内的点，测量点以第一激励点为圆心，10mm为半径以内的任意点。3.如权利要求2所述的一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，其特征在于，步骤S1中，所述激励点有20
‑
40个，平均布置于车门上。4.如权利要求3所述的一种乘用车车门模态测试及表面弱点识别方法，其特征在于，步骤S3中，激励力为20
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴凯，周涛，宋继强，陈晓梅，赵伟，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：