轿车发动机振动测试及分析

发动机振动测试技术研究

硕士研究生课程论文发动机振动测试系统研究任课教师：XXX 学生姓名：XXX 年级：2013级学生编号：专业：车辆工程时间：2014年1月10日发动机振动测试系统研究摘要：发动机振动是影响汽车性能的重要因素，会严重影响汽车的平顺性以及其

他性能。因此对发动机振动的测试、信号处理以及分析是发动机测试中十分重要的环节。本文简述了发动机振动测试的意义，对发动机测试的方法、信号采集与分析的基本理论和测试系统的基本组成做了简要介绍。关键词：发动机振动；振动测试；测试系统 Study on Engine Vibration Test System Abstract: The vehicle vibration is the important factor which influences vehicle functions and this kind of vibration will seriously influence the performances and functions of the whole vehicle. So, vehicle vibration measurement, signal processing and analysis is a very important part.The significance of engine vibration test, basic theory of acquisition and analysis methods of the engine test signals and the constitute of the test system is introduced briefly in this thesis. Key words:engine vibration；vibration test；test system

振动测试和分析技术综述分析解析

振动测试和分析技术综述黄盼（西华大学，成都四川 610039）摘要:振动测试和分析对结构和系统动态特性分析及其故障诊断是一种有效的手段。综述了当前振动测试和分析技术，包括振动测试与信号分析的国内外发展概况、振动信号数据采集技术、振动测试技术、以及振动测试与信号分析的工程应用，最后对振动测试与分析技术的未来发展方向进行了展望。关键词:振动测试; 信号分析; 动态特性; 综述 Summary of Vibration Testing and Analysis HuangPan ( Xihua University，Chengdu 610039，China) Abstract: Vibration testing and analysis is an effective tool in analyzing structure and system dynamic characteristic and detecting the failures of structures,systems and facilities. The present paper reviews the current vibration testing and analysis techniques，including the development of vibration measurement and analysis of domestic and foreign，vibration signal data acquisition,vibration testing technology ,vibration measurement and analysis in engineering application. Finally,the future development in the field of vibration testing and analysis is predicted. Key words: vibration testing; signal analysis; dynamic characteristic;overview

汽车发动机振动噪声测试实用标准系统

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求：该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套； 2.1.2数据测试分析软件一套； 2.1.3传声器 2个； 2.1.4加速度计 2个； 2.1.5声强探头 1套； 2.1.6声级校准器 1个； 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个；供电采用9～36V直流和 200～240V交流； 2.2.2便携式采集前端，适用于实验室及现场环境； 2.2.3整机消耗功率<150W； 2.2.4工作环境温度：-10?C ～50?C； 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑； 2.2.6输入通道数：4个以上，其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道； 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术，动态围160dB； 2.2.8每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz； 2.2.9系统留有扩充板插槽，根据需要可以进一步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等； 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行； 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一：①通过10/100M自适应以太网传输至PC； ②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；

汽车振动分析试题1

2008年振动力学期末考试试题第一题（20分） 1、在图示振动系统中，已知：重物C 的质量m 1，匀质杆AB 的质量m 2，长为L ，匀质轮O 的质量m 3，弹簧的刚度系数k 。当AB 杆处于水平时为系统的静平衡位置。试采用能量法求系统微振时的固有频率。解：系统可以简化成单自由度振动系统，以重物C 的位移y 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 y ＝0，此时系统的势能为零。 AB 转角：L y /=? 系统动能： m 1动能：2 1121y m T = m 2动能：2222222 22 222)3 1(21))(31(21)31(2121y m L y L m L m J T ====? ω m 3动能：2322 323 33)2 1(21))(21(212 1y m R y R m J T === ω 系统势能： 2 21)21(21)21( y k y g m gy m V + +-= 在理想约束的情况下，系统的主动力为有势力，则系统的机械能守恒，因而有： E y k gy m gy m y m m m V T =+ +-++= +2 212 321) 2 1(2 12 1)2 13 1(2 1 上式求导，得系统的微分方程为： E y m m m k y '=+ + +) 2 131(4321 固有频率和周期为： ) 2 131(43210m m m k + + = ω 2、质量为m 1的匀质圆盘置于粗糙水平面上，轮缘上绕有不可伸长的细绳并通过定滑轮A 连在质量为m 2的物块B 上；轮心C 与刚度系数为k 的水平弹簧相连；不计滑轮A ，绳及弹簧的质量，系统自弹簧原长位置静止释放。试采用能量法求系统的固有频率。解：系统可以简化成单自由度振动系统，以重物B 的位移x 作为系统的广义坐标，在静平衡位置时 x ＝0，此时系统的势能为零。物体B 动能：2 212 1x m T = 轮子与地面接触点为速度瞬心，则轮心速度为x v c 2 1= ，角速度为x R 21=ω，转过的角度为x R 21= θ。轮子动能： )83(21)41)(21(21)4 1( 2 12 1212 122 21212 2 12x m x R R m x m J v m T c =+= + = ω 系统势能： x

发动机振动特性分析与试验

发动机振动特性分析与试验作者：长安汽车工程研究院来源：AI汽车制造业完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险，这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期（概念设计和布置设计阶段），由于没有成熟样机进行NVH试验，很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此，通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。众所周知，发动机NVH是个复杂的概念，包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说，噪声与振动也相互联系，因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射，另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外，发动机附件（如风扇）也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题，即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下，对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等，这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。发动机结构振动分析方法简介图1 发动机结构振动分析方法如图1所示，发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤： 1. 动力总成FE建模及模态校核建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型；对该有限元模型进行模态分析，通过分析结果判断各零件间连接是否完好；通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理，零部件的局部模态频率是否合理，若存在整体或局部模态不合理的情况，需要对结构进行初步更改或优化。

2. 动力总成模态压缩缩减有限元模型，得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息，用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立发动机中的部分动件不用进行有限元建模，可作简化处理，形成梁-质量点模型，用于多体动力学分析。其中包括：活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下，对动力总成进行时域下的多体动力学分析，并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判，同时，其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析基于多体动力学分析结果，对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析，得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性，进行评判和结构优化。实例分析 1. 分析对象以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台，针对其结构振动问题，对其进行结构振动CAE 分析，并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下：缸径75mm，冲程85mm，缸间距84mm，最大缸压6MPa。 2. 坐标定义为了便于以后叙述，对动力总成进行了坐标定义（见图2）。

车辆悬架振动分析

车辆悬架系统振动研究概述关键词：振动悬架摘要：本文简单介绍了车辆振动的相关知识，对其做了简明的分析，由于篇幅有限故只重点介绍了与车辆悬架相关的知识。根据不同结构悬架的特点，分别介绍与其相关的振动研究内容和成果。引言悬架系统是提高车辆平顺性(乘座舒适性)和安全性(操纵稳定性)、减少动载荷引起零部件损坏的关键,。自70年代以来,工业发达国家开始研究基于振动主动控制的主动/半主动悬架系统。引入主动控制技术后的悬架是一类复杂的非线性机、电、液动力系统,其研究进展和开发应用与机械动力学、流体传动与控制、测控技术、计算机技术、电子技术、材料科学等多个学科的发展紧密相关。为此，关于车辆悬架系统振动的研究比较困难，但是其又具有十分重要的实际意义。一、车辆悬架系统简介悬架系统的作用主要是连接车桥和车架,传递二者之间的作用力和力矩以及抑制并减少由于路面不平而引起的振动,保持车身和车轮之间正确的运动关系,保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。悬架系统一般由弹性元件、减振器和导向装置等组成。其中,弹性元件的作用是承受和传递垂直载荷,缓冲并抑制不平路面所引起的冲击。按弹性元件分类包括钢板弹簧悬架、螺旋弹簧悬架、扭杆弹簧悬架以及气体弹簧悬架。钢板弹簧是1根由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的近似等强度的弹性梁,多数情况下由多片弹簧组成。多片式钢板弹簧可以同时起到缓冲、减振、导向和传力的作用,可以不装减振器而用于货车后悬架。螺旋弹簧用弹簧钢棒料卷制而成,常用于各种独立悬架。其特点是没有减振和导向功能,只能承受垂直载荷。扭杆弹簧本身是1根由弹簧钢制成的杆,一端固定在车架上,另一端固定在悬架的摆臂上。气体弹簧是在1个密封的容器中冲入压缩气体,利用气体可压缩性实现弹簧的作用。气体弹簧具有理想的变刚度特性。气体弹簧有空气弹簧和油气弹簧2种。

振动理论练习题.doc

第1章练习题题1.1 已知一弹簧质量系统的振动规律为x(t)=1.0sinωt+0.6cosωt (cm), 式中，ω=10π (1/s)。(1)求其振幅、最大速度、最大加速度和初相位；(2)以旋转矢量表示出它们之间的关系。题1.2 如题1.2图所示，一弹簧质量系统沿光滑斜面作自由振动，求其振动微分方程及固有频率。题1.2图题1.3图题1.3 一均质直杆，长为l，重力W，用2根长为h的铅直线挂成水平位置，见题1.3图。试求此杆绕铅直轴oo1微幅振动的微分方程和它的固有周期。题1.4 如题1.4图，质量m1自高度l下落碰撞原在弹簧k下平衡的质量m2，为完全塑性碰撞，求碰撞后两质量的振动运动。题1.4图题1.5图题1.5 如题1.5图，惯性矩为J的轮和轴，轴中心线与铅垂线有夹角α，盘上半径r处有一附加质量m，求轮和盘系统的固有振动周期。题1.6 利用等效质量与刚度的概念求解题1.6图示系统的固有频率。AB杆为刚性，本身质量不计。题1.6图题1.7图

题1.7 两缸发动机的曲轴臂及飞轮如题1.7图所示，曲轴相当于在半径r 处有偏心质量m e ，为平衡这一质量将平衡配重放在飞轮上，设所在位置同样距轴心r ，求平衡配重所需质量。题1.8 用衰减振动法测定某系统的阻尼系数时，测得在40周内振幅由0.268mm 减少到0.14mm 。求此系统的相对阻尼系数ζ。题1.9 某洗衣机滚筒部分重14kN ，用四个弹簧对称支承，每个弹簧的刚度为k =80N ／mm 。 (1)试计算此系统的临界阻尼系数c c ；(2)这个系统装有四个阻尼缓冲器，每个阻尼系数c =1.8N ·s ／mm 。试问此系统自由振动时经过多少时间后，振幅衰减到10％?(3)衰减振动的周期是多少?与不安装缓冲器时的振动周期作比较。题1.10 如题1.10图,展开周期半正弦函数F (t )成傅里叶级数，求出所示弹簧质量系统在该F (t ) 作用下的响应。题1.10图题1.11图题1.11 求题1.11图所示初始时静止的弹簧质量系统在力F (t )=F o e -bt 作用下的瞬态响应。题1.12 试求在t =0时，有冲量F 作用下，有阻尼弹簧质量系统的瞬态响应峰值x m 及其出现时间t m 。题1.13 弹簧质量系统30o 光滑斜面降落，如题1.13图所示。自弹簧开始接触底面到离开为止，求所需的时间为多少? 题1.13图题1.14图题1.14 无阻尼单自由度质量弹簧m-k 系统，受题1.14图所示力的作用，记x s =F 0/k ，m k n /2 =ω，求证，在t < t 0 内，有 )sin (1 )(0 t t t x t x n n n s ωωω-= 在t > t 0内，有 )(cos ]sin )([sin 1 )(000 t t t t t t x t x n n n n s -+--=ωωωω。

汽车振动分析作业习题与参考答案(更新)

1、方波振动信号的谐波分析，00,02 (),2 T x t x t T x t T ? <

相位频谱图 1tan 0,1,3,5 n n n a n b φ -?? ===?????? ??? 2、求周期性矩形脉冲波的复数形式的傅立叶级数，绘频谱图。解：数学表达式：

计算三要素：傅立叶级数复数形式：频谱图 00 00,0sin ,0,n x t n T A x n t n n n T ππ?=??=? ?≠-∞<<∞?? ()???? ?????≤≤≤≤--≤≤-=2 202222000 00 T t t t t t x t t T t x 偶函数 T x t a 0002=2sin 2010t n n x a n ωπ?=0 =n b 2 sin 22010t n n x a ib a X n n n n ωπ?==-=()2sin 1101012/2/02/2/102/2 /02/2/010********t n n x t in e e T x t in e T x dt e x T dt e t x T X t in t in t t t in t in t t t in T T n ωπωωωωωωω?=--?=-?=??=??=-------? ?T t x t n n x X n 0 0010002sin lim =?=→ωπ()∑ ∑ ∞-∞=∞-∞===n t in n t in n e n t n x e X t x 112sin 0 10ωωωπ

发动机振动理论分析a

发动机隔振 1 发动机振动的常用分析方法发动机工作时，由于自身和来自地面的干扰，引起多种复杂的振动。发动机作为一般机械，分析其振动可用如下几种方法。拉格朗日方程对于振动，如果能用函数形式写出其势能及动能的表达式，可以用拉格朗日方程。设由n 个质点组成的系统，其n 个独立的广义坐标为1q ，2q ，……n q 若系统的约束条件式定常的，则系统的动能可表示为： ∑∑===n r n s s r rs q q m T 11 21 （1）系统的势能可表示为： ∑∑===n r n s s r rs q q k V 11 21 （1）如果写成矩阵形式，为： ~ {}??? ???????????=n q q q q 21广义坐标阵列（3） []?? ??? ?????=nn n n m m m m M 1111质量矩阵（4） []?? ?? ? ?????=nn n n k k k k K 1111刚度矩阵（5）则有： {}[]{}q M q T T 2 1= （6）

{}[]{}q M q V T 2 1= （7）令V T L -=表示质点系的动能与势能之差，成为拉格朗日函数，于是有： 0d d =??? ???????-??????????j j q L q L t （8）这就是保守系统的拉格朗日方程。由拉格朗日方程，得： ( []{}[]{}0=+q K q M （9）上列方程就是无阻尼多自由度系统的运动微分方程一般形式。对于有阻尼系统利用表征系统阻尼性质的物理量耗散函数{}[]{}q C q T 2 1= Φ来考虑线性阻尼的影响，在利用拉格朗日方程，可得到有阻尼多自由度系统振动运动微分方程的一般形式： []{}[]{}[]{}{}f q K q C q M =++ （10）式中：[]M ——质量矩阵； []C ——阻尼矩阵； []K ——刚度矩阵； {}f ——激振力。有限元法计算机技术的发展，为复杂结构的振动的分析提供了新的途径，发展了另一种更为使用而先进的方法——有限元法。 ; 有限元法的基本思想是把连续体视为有有限个基本单元在结点处彼此相连接的结合体，把具有无穷多个自由度的连续结构振动问题变成为有限多个自由度的振动问题。有限元法的分析过程为模态分析法如果复杂构件难以离散化就要利用模态分析技术来建立振动系统的数学模型。通过模态分析的方法求解出振动系统的模态参数，即系统的固有频率、振型及阻尼，从而建立起分析模型。模态分析的一般过程如下：（1）、求解广义坐标下多自由度系统的质量矩阵和刚度矩阵；

车用发动机振动测试研究

第30卷　第2期湖南大学学报　(自然科学版)Vo1.30,No.2　2003年4月J o urnal of Huna n U niv er sity(N atural Sciences)Apr.2003文章编号:1000-2472(2003)02-0041-03 车用发动机振动测试研究李梅林,李毅强,谢惠民,田　丹 (湖南大学机械与汽车工程学院,湖南长沙　410082) 摘　要:阐述了车用发动机振动测试方法,并对安装在实验台架上的6105Q-1C型车用柴油机进行了振动测试与分析,发现柴油机前端及横向振动较大.建议采用提高有关零部件制造精度与质量,减少活塞侧向力,改进机体结构形式、合理布置加强筋以提高机体刚度等措施来减轻振动. 关键词:柴油机;整机振动;当量振动烈度中图分类号:O464;O134+4 文献标识码:A Study o n V ehicle Engine Vibratio n Test LI M ei-lin,LI Yi-qiang,XIE Hui-min,TIAN Dan (Co lleg e of M echanical a nd Automo tiv e Eng ineering,Hunan U niv,Chang sha　410082,China) Abstract:The metho d o f v ehicle engine vibra tio n test w as discussed.The vibra tion of mo del 6105Q-1C vehicle diesel engine fitted o n the labo ratorial bed is tested and analysised.It was found tha t the vibratio n of the head and crosswise of diesel engine are rather larg e.So it's sug gested that improv ing relev ant m anufacture precision and quality,reducing lateral force o f the pisto n,raising the structure sha pe o f engine body and ratio nally a rra nging ribs to improv e the stiffness of engine body can mitig ate vibration. Key words:diesel engine;com plete engine vibration;normal v ibratio n intensity 目前世界上绝大多数汽车采用的都是往复活塞式发动机.这种发动机运转时产生的激振力和力矩主要是曲柄连杆机构的往复惯性力及其力矩、旋转惯性力及其力矩,输出扭矩不均匀性引起的倾覆力矩,曲轴和机体弹性变形引起的力矩和工作过程中的气体脉冲力.这些周期性变化的力和力矩如果得不到平衡,发动机将产生整机振动和曲轴的扭转振动.发动机产生强烈振动时,不仅使机体本身振动,而且会激励机内零部件及各种附属装置、车架等振动,从而引起各种冲击振动损坏,剧烈的振动同时还会激发强大的噪声,这些都会严重地引起驾驶员身心疲劳,影响汽车行驶的安全性、平顺性和汽车寿命,影响周围环境,这些影响在共振时后果更为严重.因此,必须采取有效的主动与被动减振、隔振措施,以削减、消除发动机各种振动,使其不传或少传到车架及外界环境.本文介绍了对中型货车应用较多的6105Q-1C型柴油机的振动测试,通过对测试结果的分析,提出了相应地改进建议. 1　整机振动评估方法 1.1　整机振动的量标我国现行有关标准规定,发动机振动的量标以振动烈度,即以振动速度的均方根值(有效值)表示: V rms= 1 T∫ T V2(t)d t　(m m/s) 式中V(t)——振动速度随时间变化的函数(mm/s); T——振动周期(s). 采用整机的当量振动烈度V s为评定量标收稿日期:2002-09-13 作者简介:李梅林(1946-),男,湖南湘潭人,湖南大学副教授.

整车振动理论

发动机激励的整车振动 Motorerregte Fahrzeugschwingungen 车辆行驶在平坦的路面上或怠速运转时，只有发动机本身是激振振源．在发动机中，准确地说是在往复活塞式发动机中，由于反复做上下运动的活塞和燃烧过程，产生了附加力和扭矩，它们通过动力总成悬置(主要是橡胶元件)激发汽车底盘的振动。由此产生的振动和噪声将对车箱内乘员产生不利影响。下面首先介绍激振源和激励振动的成因，接着是激励振动的影响，最后讲述连接作用在发动机和底盘之间的动力总成悬置，见图1.1。作用在发动机上的主要激振力为Fz和围绕曲轴中心线的力矩Mx,有时也存在垂直方向的激振力矩My,但是激振力Fx和Fy以及激振力矩Mz根本不存在或很少发生。图1.多缸发动机的激振力和激振力矩如图所示，X轴与曲轴中心线相同，对于发动机纵向布置在整车上的车辆来说，该轴与车辆的纵轴方向一致。对大多数的前轮驱动车辆来说，X轴相当于车辆的横轴。对发动机来说，Z轴方向与直列发动机的汽缸中心线相一致，与V型发动机汽缸中心线角分线相一致。当发动机斜置时，发动机的Z轴与车辆的Z轴不一致．

-----------------------------------------------(1.3) 发动机激励可分为惯性和燃烧激励。下面先介绍单缸机，然后介绍多缸机．１.单缸发动机激励 1.1.曲柄机构运动见图１.2a ，对于曲柄机构的运动，可以用连杆大头长度l 和曲柄半径 r(冲程s=2r)建立曲轴转角 α和活塞行程Ｓk 的运动关系式: 角 α和 β之间的关系可由距离BD=lsin β =rsin α,再将下式代入其中： λp=r/l 这样可以得到：代入连杆比λp ＝r/l,展开平方根后可得：忽略4阶以上的各项，活塞行程可以由下式描述：假如曲轴角速度ω 对式(1.2)求导，可得到活塞速度方程式： -----------------------------------------------(1.2)

振动测试与分析报告汇编

输电线微风振动测试技术报告任课教师：刘娟组员： 2016年6月10日

1 大跨越输送线路背景线路大跨越是输电线路的重要组成部分，在线路运行过程中具有特殊重要地位。架空电线路经常发生超过允许幅值的微风振动，往往导致某些线路部件的疲劳损坏，如导地线的疲劳断股，金具、间隔棒及杆塔构件的疲劳损坏或磨损等，其中导线疲劳断股是架空送电线路普遍发生的问题，严重时需要将全线路更换为新导线。所有的高压送电线路都受到微风振动的影响，尤其在线路大跨越上，因具有档距大、悬挂点高和水域开阔等特点，使风输给导地线的振动能量大大增加，导地线振动强度远较普通档距严重。 2 微风振动的原理与波形特点 2.1 微风振动原理导线的振动是由于风作用于导线而产生的“卡门旋涡”造成的。把一个圆柱体,水平地放在风洞的试验中,并把圆柱体的两端刚性地固定住。如图1所示,当风vs从垂直于圆柱体轴线的方向作用于圆柱体后,在圆柱体的背后将产生旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡。旋涡发生在圆柱体背风面处,上下交替地产生,不断地离开圆柱体向后延伸,渐渐消失。由于这种上下交替旋涡的产生,风对于圆柱体的作用除了有一个水平的压力外,在圆柱体上还有一种上下交替的力,在此交变力的作用下圆柱体产生持续振动。图1 卡门涡街卡门和司脱罗哈最早研究了旋涡的特性后发现,当出现振动时旋涡有比较稳定的频率f ,常称为司脱罗哈频率或冲击频率,这个交变力的频率与风速,圆柱体 s 的直径有如下关系:

另外，导线之所以能够持续振动其主要是由于同步效应作用的结果。风作用于圆柱体后,由于产生卡门旋涡,根据上式,导线会以一定的频率f s 开始振动,如果风对圆柱体产生的冲击频率与圆柱体的固有频率f 相同时,则会引起谐振使作用于圆柱体上的交变冲击力变大,激发圆柱体产生较大振幅的振动。当圆柱体以 f 0=f s 的频率振动后,气流将受到导线振动的控制,导线背后的旋涡将表现为很好的顺序性,其频率也为f 0。当风速在一定范围内变化时,(约相应f 的士20%范围), 圆柱体的振动频率和旋涡的频率都不变化仍保持为f s ,这种现象称为“同步效应”。电线受到微风(1一3级)吹拂时,由于产生卡门旋涡和同步效应(或锁定效应),加之电线振动振幅的自限作用,使得电线产生小振幅的持续振动,即微风振动。电线的振动波形有单一的驻波和行波,最常见的是有由以上二者混合成的拍频波。 (1)图所示波来回于档内时能出现这种波形,可观察到某点发生间歇性振动, 行波产生的原因可能是由于杆塔振动带动线夹上下振动,一般在振动发生的初期可能出现这种行波。图2行波 (2)图3所示当档内具有同样风吹时会产生这种大体上具有相同振幅和频率且波节、波腹位置不变的驻波。

(汽车行业)汽车发动机振动噪声测试系统

（汽车行业）汽车发动机振动噪声测试系统

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统用途及基本要求：该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量，要求能够测量试验对象的振动噪声特性（频率、阶次、声强等），能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验，有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计，同时具有很强的扩展能力，能保证将来软件和硬件同时升级。设备技术要求及参数设备系统配置数据采集系统壹套；数据测试分析软件壹套；传声器2个；加速度计2个；声强探头1套；声级校准器1个；笔记本电脑壹台数据采集、控制系统技术要求主机箱壹个；供电采用9～36V直流和200～240V交流；便携式采集前端，适用于实验室及现场环境；整机消耗功率<150W；工作环境温度：-10?C～50?C；中文或英文WindowsXP下运行，操作主机采用笔记本电脑；输入通道数：4个之上，其中2个200V极化电压输入通道、不少壹个转速输入通道；输入通道拥有Dyn-X技术，动态范围160dB；每通道最高采样频率：≥65.5kHz，最大分析带宽：≥25.6kHz；系统留有扩充板插槽，根据需要能够进壹步扩充；数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等；系统具有堆叠和分拆能力，多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行；采集前端的数据传输具备二种方式之壹：①通过10/100M自适应以太网传输至PC；②通过无线通讯以太网技术传输至PC，通信距离在100米之上。使测量过程更为灵活方便，方便硬件通道和计算机系统扩展升级；多分析功能：对同壹信号可同时进行FFT和CPB分析和显示处理；对同壹信号也可同时设置不同的分析带宽进行分析；输入通道采用至少24位的A/D；自动检测带传感器电子数据表的传感器（即插即用）数据测试分析软件系统技术要求多通道输入测量信号且行采集、处理和存储；根据需要能够进壹步扩充；多通道实时在线显示；能测量传递函数、自功率谱、互功率谱、自相关函数、互相关函数、能测量相干函数、概率密度函数、脉冲相应函数、倒频谱、时域波形,能进行动态信号的微积分、四则运算、编辑等；系统具有自动报告生成功能。测试报告模板可根据用户需求定制，用户可从Word中自动得到实时更新的测量曲线和数据等；函数可用各种图形类型显示，包括：瀑布图、彩色等高线图、条状图、线状图、曲线图、阶

振动原理及应用综述

振动分析应用综述摘要：本文通过对振动问题与方法进行简要探讨，列举相关汽车应用实例，对振动分析及应用进行简要综述。引言振动是指所研究机械或结构为弹性体，在外力的作用下不仅产生刚体运动，还会产生由于自身弹性而引起在平衡位置附近微小的弹性往复运动[1]。一般振动问题可以概述为振动系统（所研究的振动对象）受到外界“输入”或“激励”的作用，而产生的动态响应. 这种响应有利有弊，例如近几年的地震给当地人民与政府都带来了巨大的伤害；有振动就有噪声，污染环境，影响人们生活水平，同时一些机械结构产生振动会影响操作精度，使其相应性能下降。振动现象也被利用到一些有助于施工的振动机械中，如振动压路机、混凝土导振器等。所以对振动的研究必不可少，会影响人们生活水平，也会影响社会发展。振动研究的问题与方法在振动研究中，我们研究的问题分为五大方面，分别为振动隔离、在线控制、工具开发、动态性能分析、模态分析[1]。同时可以将振动问题分为三类：振动分析、振动环境预测、系统识别。振动隔离运用最显著地例子就是悬架设计，本文主要集中对动态性能分析与模态分析两方面进行探讨。振动分析的基本方法包括理论分析法（即通过建立运动微分方程来求解响为典型的振应）、实验研究、理论与实验相结合的方法。） = + M F + （t KX X X C 动微分方程，根据F（t）是否为零，分为自由振动或强迫振动；根据C是否为零，分为有阻尼或无阻尼振动。自然界中存在的振动问题往往很复杂，为了简化振动问题，同时不失真，我们可以将非线性振动转换为线性振动得出系统特征根，从而判断系统稳定性；也可将周期振动通过傅里叶级数转化为最简单简谐函数之和得出频谱图；对于任意激励下的振动即瞬态响应，非简谐也非周期，则可通过杜哈美积分法或傅式积分法等将其在时域与频域上进行转化，从而得出响应。振动系统又可以从自由度的角度上，将其简化为适当的单自由度、二自由度、多自由度的问题。如在对汽车

总复习(振动测试与分析)

“振动测试与分析”主要内容概述振动信号的分类振动测试及其主要任务振动系统的力学模型及参数振动系统的动力学模型振动系统的主要参数结构振动系统三元素（件）单自由度无阻尼自由振动特性有阻尼系统的自由振动特性周期振动的峰值、有效值和平均值及其相互关系周期振动的频谱表示法振动基本参量（动态特性）的常用测试方法简谐振动幅值的测量简谐振动频率的测量衰减系数及相对阻尼系数的测量同频简谐振动相位差的测量质量或刚度的测量振动测量系统及其主要特性振动测试系统组成振动测试系统的主要特性参数振动信号传感器测振传感器测振传感器分类惯性式传感器力学原理

位移计型惯性式拾振器的构成特点加速度计的构成特点动圈型磁电式速度拾振器压电式加速度计及其应用问题电涡流传感器振动信号处理和分析（基本理论）数字信号分析数据处理的基本知识傅氏级数及其复数表达法傅氏积分变换，傅氏变换的主要性质典型函数的傅氏变换 FT、FFT、选带傅氏分析（ZOOM-FFT） LT＆ZT 混淆与采样泄漏与窗函数随机振动统计特性数字特征概率分布函数概率密度函数高斯分布和瑞利分布二元随机变量的概率分布相关分析（自相关函数，互相关函数）实验模态分析多自由度系统实验模态分析（频域方法，时域方法）多自由系统响应的模态迭加法振动系统物理模型和模态模型间的转换

频响函数与模态参数的关系频响函数的留数表示法模态试验设计（试件支承状态，测点及测量方法，试验频段的选择，激振器的支承）模态试验常用激励方法（步进式正弦激励法，自动正弦慢扫描激励，快速扫描正弦激励，冲击激励，纯随机激励，伪随机激励，周期随机激励，瞬态随机激励）结构系统频响函数的估计（H1、H2估计，模态振型标准化）

发动机振动特性分析与试验(精)

发动机振动特性分析与试验作者：长安汽车工程研究院来源：AI汽车制造业

完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险，这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期（概念设计和布置设计阶段），由于没有成熟样机进行NVH试验，很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此，通过仿真的方法对整机NVH 性能进行分析甚至优化显得十分重要。众所周知，发动机NVH是个复杂的概念，包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说，噪声与振动也相互联系，因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射，另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外，发动机附件（如风扇）也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题，即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下，对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激2. 动力总成模态压缩

缩减有限元模型，得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息，用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立发动机中的部分动件不用进行有限元建模，可作简化处理，形成梁-质量点模型，用于多体动力学分析。其中包括：活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下，对动力总成进行时域下的多体动力学分析，并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判，同时，其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析基于多体动力学分析结果，对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析，得到发动机本体、

振动测试及谱分析课程基本概念

1. 振动：与某个坐标系统有关的、围绕其平均值（或基准值）从大变小，又从小变大，如此交替重复变化的量，称为振动。 2. 机械：机械就是能帮人们降低工作难度或省力的工具装置。 3. 机械振动：物体或质点在其平衡位置附近所作的往复运动。 4. 随机振动：任何一个给定时刻的振动瞬时值不能预先确定的振动。 5. 简谐振动：位移、速度和加速度为时间的谐和函数的振动。 6. 波形因子：位移的有效值与均值之比;波峰因子：位移的峰值与有效值之比。 7. 复杂周期振动：由一系列频比f i/f j(或ωi/ωj)为有理数的简谐振动叠加而成，当自变量增加到某一定值时，其函数值又恢复到同一个值的振动，又简称为周期振动。 8. 准周期振动：两个或两个以上无关联的周期性振动混合后产生的一种与周期性振动略有不同的振动。 9. 振幅：振动物体离开平衡位置的最大距离A。 10. 频率f：单位时间内完成振动的次数，描述振动物体往复运动频繁程度的量。 11. 相位：对于一个波，特定的时刻在它循环中的位置 12. 阻尼：任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。 13. 频谱：是信号幅度或功率随频率变化的关系，为信号的傅立叶变换（FT），又称为傅立叶谱。 14. 仪器的灵敏度：在测量范围内，传感器的输出信号变化量与输入信号变化量是成比例的，这个比例值称为传感器的灵敏度。 15. 压电效应：当被测频率远小于传感器的固有频率时，惯性块的相对运动与被测物体的振动加速度成正比，惯性质量产生的惯性力作用于压电元件上，在元件的两级面生成正负相反的电荷，称为压电效应。 16. 逆压电效应：当在电介质的极化方向上施加电场，这些电介质会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应。 17. 诺莫图：传感器的测量范围可以用频率f、加速度a(t)、速度v(t)和位移x(t) 来表示，用这些参数绘成的列线图，称为振动诺莫图，用来评价传感器的动

发动机冷试振动测试原理

发动机冷试振动测试原理冷试是指发动机在不点火的状态下，由电机拖动发动机曲轴运转，通过冷试台架的各项传感器对发动机各项性能指标进行监控，从而判断产品本身是否存在质量缺陷。发动机冷试相比热试而言更加的安静、无污染。在发动机冷试过程中，振动测试是非常关键的一项测试指标。通过振动测试能够发现发动机装配过程中零件质量和零件配合问题导致的异响和共振，及时拦截缺陷发动机，改善产品质量。 1 冷试振动测试原理 1.1 振动信号采集冷试测试过程中主要通过冷试台架内置的振动传感器来采集振动信号，并经过冷试台数据处理器计算，从而得到最终的振动测试结果。如图1所示为冷试台振动信号采集原理。图1冷试台振动信号采集原理在直列四缸及三缸发动机冷试设备中，一般会设置2个振动传感器来进行检测，其中一个布置在缸体下部，另一个布置在缸盖上部，都要求垂直于发动机表面。传感器根据其与发动机的接触方式分为接触式机械振动传感器和非接触式的激光振动传感器两种，在发动机冷试的研发阶段可以根据发动机和测试条件的不同选取合适的传感器，接触式机械加速度传感器的优点是外界干扰小，通过辅助装备可以在未完全加工的表面进行工作，缺点是量程小(上限大约在10khz)，易损坏；非接触式激光振动传感器的优点是量程范围大(上限大约在20khz)，缺点是外界干扰大，对环境工况要求较高。图2 接触式振动传感器和非接触式激光振动传感器测试信号中振动的强弱可以通过频率，速度，位移，加速度等参数来评价发动机振动特性，冷试测试中通常使用加速度来进行评价，其计算公式如下： L α=20lg?(αe αref ) 式中：αe 为加速度有效值，单位dB ， αref 为加速度参考值，国际常规值：10?6m/s2，中国常规值：10?5m/s2。 1.2振动信号的处理冷试采集的振动信号为周期性振动，可以通过时域信号或者频域信号来进行表示。其中时域波形可以表达信号随着时间的变化，时域是真实世界，是唯一实际存在的域。而频域研究物理信号时以频率作为基本变量，它表述了信号的频率结果及频率与该频率信号幅度的关系。例如在测试台中通过频域阶次信号来对发动机振动进行表示。其原理是通过将振动传感器捕获到的原始时域振动信号通过快速傅里叶级数变换的形式变换成横坐标为阶次信号，纵坐标为能量的坐标曲线。其中阶次信号为曲轴转速的倍数

发动机原理l两套试题以及答案(整理)

汽车发动机原理试题一（含答案）一、单项选择题 1、高速柴油机的实际循环接近于（D） A、定压加热循环 B、定容加热循环 C、定温加热循环 D、混和加热循环 2、增加排气提前角会导致（C） A、自由排气损失增加 B、强制排气损失增加 C、提前排气损失增加 D、换气损失增加 3、汽油机早燃的原因是混和气（ C ） A、自燃 B、被火花塞点燃 C、被炽热表面点燃 D、被废气点燃 4、对自然吸气的四冲程内燃机，提高充气效率的措施中有（ D ） A、提高进气气流速度 B、加大进气迟闭角 C、提高进气管内压力 D、合理选择进气迟闭角 5、为了保证新鲜工质顺利流入气缸，在活塞运动到上止点之前就打开气门。从气门开启到上止点之间的角度称为（B） A、排气门提前角 B、进气提前角 C、排气迟闭角 D、进气迟闭角 6、单位时间内燃烧的混合气数量是汽油机的（ C ） A、火焰速度 B、点火速度 C、燃烧速度 D、混合速度 7、柴油机混合气形成的过程中，不使用的辅助手段是（D） A、大压缩比 B、高压喷射 C、进气运动 D、加热进气道 8、压力升高率用于评价（ B ） A、着火延迟期 B、速燃期 C、缓燃期 D、后燃期 9、四冲程发动机实际排气过程的持续长度（C） A、小于180°曲轴转角 B、等于180°曲轴转角 C、大于180°曲轴转角 D、不小于180°曲轴转角 10、发动机的工况变化取决于其所带动的工作机械的（A） A、运转情况 B、功率情况 C、速度情况 D、传动情况 11、柴油机出现不正常喷射的各种原因中包括（C） A、高压油管过细 B、油管壁面过厚 C、喷油压力过高 D、喷油数量过多 12、描述发动机负荷特性时，不能代表负荷的参数是（ A ） A、转速 B、功率 C、扭矩 D、油门位置 13、汽油机的燃烧过程人为地分为（C） A、5个阶段 B、4个阶段 C、3个阶段 D、2个阶段 14、实际发动机的膨胀过程是（C） A、定压过程 B、定温过程 C、多变过程 D、绝热过程 15、发动机的整机性能用有效指标表示，因为有效指标以（ D ） A、燃料放出的热量为基础 B、气体膨胀的功为基础 C、活塞输出的功率为基础 D、曲轴输出的功率为基础 16、为了评价发动机进、排气过程中所消耗的有用功，引入的参数是（ A ） A、泵气损失 B、传热损失 C、流动损失 D、机械损失 17、柴油机间接喷射式燃烧室类型中包括下面列出的（D） A、半开式燃烧室 B、开式燃烧室 C、统一室燃烧室 D、预燃室燃烧室