【技术实现步骤摘要】
【】本专利技术创造涉及商用汽车的nvh领域，特别是一种半挂车制动异响噪声的测试及分析方法。
技术介绍
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技术介绍
1、汽车制动噪声是现代城市生活的环境公害之一，其中商用汽车由于制动器系统工作的环境复杂多变，若设计不合理则容易产生振动噪声，继而影响车内乘员的舒适性及周边环境。
2、商用汽车制动器通常分为鼓式制动器和盘式制动器两种，鼓式制动器主要由制动鼓、制动蹄、制动轮缸(制动分泵)、回位弹簧、定位销等零部件组成。在制动过程中，制动蹄衬片与制动鼓接触摩擦，由于粘滑效应产生周期激励，引起制动蹄产生振动，并通过定位销等连接件传递至车轴轴体、板簧及车身支撑架等部位，继而引起振动异响噪声，严重影响车辆nvh性能。因此，在整车状态下对制动发生时各部位的振动状态进行测试和分析，寻找异响噪声的主要来源，对于后续提出解决优化方案、改善车辆nvh性能十分有必要。
技术实现思路
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技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术创造提供一种半挂车制动异响的测试及分析方法，在考虑各部位振动状态的前提下能有效分析制动异响噪声的主要来源。
2、为实现上述目的，本专利技术创造提供如下技术方案：
3、一种半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，在预设工况下，通过数据采集系统对被测车辆的预设部位进行制动异响噪声及振动加速度的信号采集，所述信号采集包括有振动加速度时域信号、声压时域信号和制动气压时域信号，振动加速度时域信号为单位为g，设定采样频率设定为fa
4、步骤s1，对噪声声压时域信号us(t)进行低通滤波处理，消除高频环境噪音；
5、步骤s2，对噪声声压时域信号us(t)进行fft处理，得到对应频谱函数us(f)及频谱曲线；
6、步骤s3，对频谱函数us(f)进行1000hz范围内的1/3倍频程分析，得到共i个频带中心频率fci及上下界频率[fli,fui]内的声压级有效值spli，i＝1,2,3,…,i，并确定声压级占比最高的频带区间[fl,fu]及其中心频率fc；
7、其中，第i个中心频率fci及上下界频率[fli,fui]的计算方式如下：
8、fci＝1000·(21/3)i,i＝1,2,3…,i
9、fui＝fci·21/6，fli＝fci/21/6
10、声压级有效值spli的计算方式如下：
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12、在上式中，ui为各频带内谱线幅值的均方根值，其表达式为：
13、n为频带内的谱线数
14、uref为基准参考声压值；一般取2×10-5pa；
15、步骤s4，对一共m*个部位的振动加速度时域信号进行fft处理，得到各部位频谱函数其代表不同部位的序号；
16、步骤s5，观察各部位振动加速度信号频谱中的主频率确定m*个振动部位中有n*个部位的主频率处于频带区间[fl,fu]，即
17、步骤s6，将步骤s5中确定的n*个部位振动加速度信号分别与噪声声压时域信号us(t)进行相关性分析，并计算在中心频率fc处的相关系数rn，确定n*个振动部位中有k*个部位的相关系数rk>0.8，即表明该部位是异响噪声的来源之一，k*<n*<m*,k＝1,2,3,4,…,k*；
18、相关系数rk的计算方法如下：
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20、其中，为与us(t)的协方差，和var|us(t)|分别为和us(t)的方差；
21、步骤s7，根据声学贡献度的理论方法，运用模态声学传递向量matv技术，选取测试声压的车辆预设部位作为固定声场点，计算各噪声来源部位振动结构对于该点噪声声压级的贡献度，确定被测车辆制动异响噪声的最主要来源，具体步骤如下：
22、步骤s7-1，计算固定声场点的噪声总声压级spl，单位为db：
23、
24、步骤s7-2，建立第k个噪声来源部位的边界元模型，计算结构表面法线方向上的振动模态ψk；
25、步骤s7-3，计算该部位与固定声场点之间的模态声学传递向量{matv(ω)k}t，表达式如下：
26、{matv(ω)k}t＝jω·ψk·{mrsp(ω)k}
27、其中，{mrsp(ω)k}为由模态参与因子构成的向量。
28、步骤s7-4，计算该部位在固定声场点上产生的声压线性叠加splk，表达式如下：
29、splk＝{matv(ω)k}t·{vk(ω)}
30、其中，vk(ω)表示结构表面法线方向上的振动速度，其可以由测得的振动加速度投影到表面法线方向上的信号求导得到：
31、
32、步骤s7-5，计算该部位对固定声场点噪声总声压级的贡献度，表达式如下：
33、η＝splk/spl
34、步骤s7-6，根据不同部位的贡献度大小确定噪声的最主要来源。
35、作为优选实施方式，进一步限定为：所述数据采集系统包括有数采测试前端和与所述数采测试前端连接的控制中心，所述数采测试前端连接有振动加速度传感器、声压传感器、气压传感器和故障诊断口，所述振动加速度传感器、声压传感器、气压传感器安装在待测车辆的预设部位，所述控制中心和数采测试前端均连接有外接电源，所述数采测试前端根据预设工况制动时所采集到各个传感器的电信号反馈给控制中心，所述控制中心将所述电信号处理生成信号数据。
36、作为优选实施方式，进一步限定为：所述预设部位包括有将所述振动加速度传感器设置在制动蹄、车轴轴体和支撑架上，将所述声压传感器设置在车身平板上以及所述气压传感器设置在制动气路上。
37、作为优选实施方式，进一步限定为：所述制动气路包括有三通阀，所述气压传感器设置在所述三通阀的其一接口处。
38、作为优选实施方式，进一步限定为：所述振动加速度传感器的采集频率fa设定为2000hz，声压传感器的采集频率fu设定为25600hz，气压传感器的采集频率fp设定为25600hz。
39、作为优选实施方式，进一步限定为：所述采集时间t0为60-300s。
40、作为优选实施方式，进一步限定为：所述预设工况包括有载重工况、路面工况和制动工况，其中，载重工况包括有空载、轻载、重载及满载，路面工况包括有高级路面、次高级路面及中级路面，制动工况包括高速紧急制动、低速平缓制动、转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：在预设工况下，通过数据采集系统对被测车辆的预设部位进行制动异响噪声及振动加速度的信号采集，所述信号采集包括有振动加速度时域信号、声压时域信号和制动气压时域信号，振动加速度时域信号为单位为g，设定采样频率设定为fa；声压时域信号为us(t)，单位为Pa，设定采样频率设定为fu；制动气压时域信号为ps(t)，单位为Pa，设定采样频率设定为fp；每次采集时间均设定为t0，观察制动气压时域信号ps(t)平缓变化的时间段，结合测试人员对产生异响噪声的主观评价结果，确定制动异响噪声出现的开始时间为t1，结束时间为t2，其中t1<t2<t0，基于信号处理与分析的方法，截取时域区间[t1,t2]内的采集信号，借助数学编程工具进行以下步骤的处理与分析：
2.根据权利要求1所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述数据采集系统包括有数采测试前端(1)和与所述数采测试前端连接的控制中心(6)，所述数采测试前端(1)连接有振动加速度传感器(2)、声压传感器(3)、气压传感器(4)和故障诊断口(5)，所述振动加
3.根据权利要求2所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述预设部位包括有将所述振动加速度传感器(2)设置在制动蹄、车轴轴体和支撑架上，将所述声压传感器(3)设置在车身平板上以及所述气压传感器(4)设置在制动气路上。
4.根据权利要求3所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述制动气路包括有三通阀，所述气压传感器(4)设置在所述三通阀的其一接口处。
5.根据权利要求2所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述振动加速度传感器(2)的采集频率fa设定为2000Hz，声压传感器(3)的采集频率fu设定为25600Hz，气压传感器(4)的采集频率fp设定为25600Hz。
6.根据权利要求5所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述采集时间t0为60-300s。
7.根据权利要求2所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述预设工况包括有载重工况、路面工况和制动工况，其中，载重工况包括有空载、轻载、重载及满载，路面工况包括有高级路面、次高级路面及中级路面，制动工况包括高速紧急制动、低速平缓制动、转向制动及倒车制动。
8.根据权利要求1-7任一所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：被测车辆包括具有鼓式制动系统的钢板悬挂式半挂车或空气悬挂式半挂车。
...【技术特征摘要】
1.一种半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：在预设工况下，通过数据采集系统对被测车辆的预设部位进行制动异响噪声及振动加速度的信号采集，所述信号采集包括有振动加速度时域信号、声压时域信号和制动气压时域信号，振动加速度时域信号为单位为g，设定采样频率设定为fa；声压时域信号为us(t)，单位为pa，设定采样频率设定为fu；制动气压时域信号为ps(t)，单位为pa，设定采样频率设定为fp；每次采集时间均设定为t0，观察制动气压时域信号ps(t)平缓变化的时间段，结合测试人员对产生异响噪声的主观评价结果，确定制动异响噪声出现的开始时间为t1，结束时间为t2，其中t1<t2<t0，基于信号处理与分析的方法，截取时域区间[t1,t2]内的采集信号，借助数学编程工具进行以下步骤的处理与分析：
2.根据权利要求1所述的半挂车制动异响噪声的测试及分析方法，其特征在于：所述数据采集系统包括有数采测试前端(1)和与所述数采测试前端连接的控制中心(6)，所述数采测试前端(1)连接有振动加速度传感器(2)、声压传感器(3)、气压传感器(4)和故障诊断口(5)，所述振动加速度传感器(2)、声压传感器(3)、气压传感器(4)安装在待测车辆的预设部位，所述控制中心(6)和数采测试前端(1)均连接有外接电源(7)，所述数采测试前端(1)根据预设工况制动时所采集到各个传感器的电信号反馈给控制中心(6)，所述控制中心(6)将所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥瑞，叶嘉达，郑静远，许海峰，唐豪，吴钧，郑晓峰，邓文湘，廖子润，陈新龙，
申请(专利权)人：BPW梅州车轴有限公司，
类型：发明
国别省市：
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