汽车的振动测试技术
汽车振动分析与测试教学设计
汽车振动分析与测试教学设计前言汽车振动是汽车行驶中存在的一种不可避免的现象，振动不仅会影响车辆的乘坐舒适性，还会影响车辆的性能和寿命，因此对汽车振动的研究和分析十分重要。
本文将就汽车振动分析与测试的教学设计进行探讨。
教学目标通过本课程的学习，学生应该能够掌握以下内容：1.汽车振动的产生原因和分类2.汽车振动的测试方法和工具3.汽车振动的分析和处理技术4.利用软件进行汽车振动仿真分析的基本方法教学内容第一部分：汽车振动的产生原因和分类1.汽车振动的产生原因在介绍汽车振动的产生原因时，需要详细介绍汽车行驶中可能产生振动的因素，如车速、路况、车辆质量分布、悬挂系统、轮胎、制动系统等。
2.汽车振动的分类汽车振动可根据振动的方向分为纵向振动、横向振动、垂向振动和扭矩振动等几种，需要将不同类型的振动进行详细介绍和解释。
第二部分：汽车振动的测试方法和工具1.常用振动测试方法介绍常用的汽车振动测试方法，如频域分析、时域分析、阶次分析等，并对不同测试方法的优点和缺点进行比较。
2.常用振动测试工具介绍常用的汽车振动测试工具，如振动测试仪、加速度计、频谱分析仪等，并详细介绍不同工具的使用方法和适用范围。
第三部分：汽车振动的分析和处理技术1.振动信号滤波和去噪介绍振动信号的滤波和去噪技术，如数字滤波、小波去噪等，并讲解不同技术的原理和实现方法。
2.振动信号特征提取和分析介绍振动信号的特征提取和分析方法，如振动信号的幅值、频率、相位等特征值的计算和表征，并将不同特征值的含义和分析应用进行详细介绍。
第四部分：利用软件进行汽车振动仿真分析的基本方法1.仿真软件的介绍介绍常用的汽车振动仿真软件，如ANSYS、ADAMS、Abacus等，并对不同软件的优点和应用进行比较。
2.仿真实验的设计和实现通过案例分析，对汽车振动仿真实验的设计和实现进行介绍，包括仿真实验的模型建立、边界条件的设置、仿真分析的执行和结果的分析等。
教学方法本课程采用理论授课和实验教学相结合的方式，理论部分主要采用PPT演示、案例分析和讨论等方式进行；实验部分则涉及到振动测试和仿真实验的执行和分析。
汽车 振动试验标准
汽车振动试验标准汽车振动试验标准是评估汽车性能和安全性的重要手段之一。
它通过模拟车辆在实际行驶过程中所受到的各种振动情况，对汽车的结构强度、悬挂系统、底盘系统等进行测试和评估。
本文将介绍汽车振动试验标准的相关内容，包括试验方法、试验参数、试验设备等。
一、试验方法汽车振动试验通常采用台架试验的方式进行。
首先，将汽车安装在振动试验台架上，通过模拟道路不同工况下的振动情况，对汽车进行振动试验。
试验过程中，可以根据需要进行不同频率和幅值的振动加载，以模拟不同路况下的振动情况。
二、试验参数在进行汽车振动试验时，需要确定一些试验参数，以确保试验结果的准确性和可比性。
这些参数包括振动频率、振动幅值、试验时间等。
振动频率是指振动的周期性重复次数，通常以赫兹（Hz）为单位表示。
振动幅值是指振动的最大偏移量或位移量，通常以毫米（mm）为单位表示。
试验时间是指进行振动试验的时间长度，通常以小时为单位表示。
三、试验设备进行汽车振动试验需要一些专用的试验设备。
其中，振动试验台架是最基本的设备之一。
它可以通过电机或液压系统产生不同频率和幅值的振动，并将其传递给汽车。
另外，还需要一些测量设备，如加速度计、位移传感器等，用于测量和记录汽车在振动试验过程中的加速度、位移等参数。
四、试验内容汽车振动试验主要包括结构强度试验和悬挂系统试验两个方面。
1. 结构强度试验结构强度试验是评估汽车各个组成部分在振动加载下的强度和可靠性。
在这个试验中，汽车将经受不同频率和幅值的振动加载，以检查其结构是否能够承受实际行驶过程中的振动情况。
同时，还可以通过测量和记录汽车在振动试验过程中的加速度、位移等参数，来评估其结构的变形情况。
2. 悬挂系统试验悬挂系统试验是评估汽车悬挂系统在振动加载下的性能和可靠性。
在这个试验中，汽车将经受不同频率和幅值的振动加载，以模拟实际行驶过程中的路面不平情况。
通过测量和记录汽车在振动试验过程中悬挂系统的变形、位移等参数，可以评估其对路面不平的适应能力和减震效果。
汽车振动分析
汽车振动分析编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（汽车振动分析）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为汽车振动分析的全部内容。
研究生试卷2013 年—2014年度第 2 学期评分:______________________课程名称：振动理论专业：车辆工程年级: 2013级任课教师：李伟研究生姓名：王荣学号： 2130940008注意事项1.答题必须写清题号;2.字迹要清楚,保持卷面清洁;3.试题随试卷交回；4.考试课按百分制评分，考查课可按五级分制评分；5.阅完卷后，授课教师一周内将成绩在网上登记并打印签名后，送研究生部备案；6.试题、试卷请授课教师保留三年被查。
《汽车振动分析》总结王荣(重庆交通大学机电与汽车工程学院重庆 400074）摘要：本课程由浅入深、循序渐进,从单自由度系统的简单问题逐渐加深到多自由度的分析，甚至是无限自由度系统，并从简单激励的振系逐渐推广到随机激振振系。
作为汽车理论及汽车设计等课程的基础，其对于分析汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性、发动机的减振和隔离等具有良好的参考价值。
关键词:单自由度;多自由度；简单激振；随机激振The Conclusion of “Automotive VibrationAnalysis”Abstract: The course progressively， step by step, gradually discusses from the simple question of a single degree of freedom system to the analysis of a multi—degree of freedom system， even to the analysis of the infinite degree of freedom system. In addition， the course extends from simple energized vibration system to random energized vibration system. As the basis of Vehicle Theory and Vehicle Design, this course has direct reference value for the analysis of vehicle ride, comfort of passenger， engine vibration damping and isolation.Keywords：Single-Degree—of-Freedom; Multi—Degree—of—Freedom; Simple Energized Vibration System ;Random Energized Vibration System0 引言随着科学技术的日新月异和人民生活水平的日益提高，人们对汽车的动态性能,例如：汽车行驶的舒适性，操纵的稳定性，车内噪声水平及音质等等——提出了愈来愈高的要求。
车载测试解析汽车行驶过程中的振动特征
车载测试解析汽车行驶过程中的振动特征汽车作为现代人们生活中必不可少的工具之一，其行驶过程中的振动特征一直是汽车工程领域研究的热点之一。
通过车载测试，我们可以准确地分析和解析汽车行驶中的振动特征，为优化汽车性能和乘坐舒适性提供重要参考。
本文将对车载测试解析汽车行驶过程中的振动特征进行探讨和分析。
1. 振动特征的意义振动特征是指汽车行驶过程中产生的各种振动现象。
这些振动现象既可以来自汽车自身，也可以来自道路条件、车速等外在因素。
了解和分析振动特征对于评估汽车性能、检测故障、提升乘坐舒适性等方面非常重要。
2. 车载测试的基本原理车载测试是指通过在运行中的汽车上安装振动传感器，采集并分析汽车行驶过程中的振动信号。
通常，振动传感器会安装在汽车座椅、底盘以及车身等部位，利用加速度传感器等数学模型将振动信号转化为合适的数据形式，进而进行分析和解析。
3. 汽车行驶中的主要振动特征在汽车行驶过程中，存在多种不同类型的振动特征。
以下是其中几种典型的振动特征示例：a. 发动机振动：发动机的正常运转会产生一定的振动，而不同种类的引擎又具有不同的振动特征。
b. 车身振动：车身振动主要来自于汽车行驶过程中的不平路面以及悬挂系统的运动。
通过车载测试，我们可以了解到不同车速下车身的振动情况以及悬挂系统的工作状态等。
c. 座椅振动：座椅振动直接关系到驾乘人员的舒适性。
车载测试可以帮助我们分析座椅振动的频率、幅度等参数，以评估座椅设计的舒适度。
4. 车载测试对汽车设计与优化的影响通过车载测试，我们可以得到汽车行驶过程中的振动特征数据，并针对这些数据进行分析和解析，对汽车的设计和优化提供有力支持。
a. 汽车结构设计：通过分析座椅振动等数据，可以改进汽车座椅的设计，提升乘坐舒适性。
b. 汽车悬挂系统：通过分析车身振动，可以优化悬挂系统的结构和参数，提高汽车行驶的稳定性和舒适性。
c. 发动机设计：通过车载测试分析发动机的振动特征，可以优化发动机结构，减少振动和噪音。
汽车振动测试标准
汽车振动测试标准是确保汽车在各种道路条件下行驶过程中内部乘客的舒适性和安全性的一项重要技术指标。
随着汽车工业的不断发展，振动测试标准也得到了不断的完善和提高。
一、振动测试标准的必要性汽车在行驶过程中会受到来自路面的激励，产生振动和噪音。
这种振动和噪音不仅会影响乘客的舒适性，还会对车辆的零部件产生疲劳损伤，进而影响车辆的安全性能。
因此，对汽车进行振动测试，确保其符合相关标准，对于保证车辆的质量和性能具有重要意义。
二、汽车振动测试标准的制定汽车振动测试标准的制定涉及到多个方面，包括测试条件、测试设备、测试方法、评价标准等。
其中，测试条件包括测试场地、天气条件、车辆状况等；测试设备包括振动测量仪、噪音测量仪等；测试方法包括测试线路、测试周期、数据采集与处理等；评价标准包括振动的频率、幅度、加速度等指标。
三、汽车振动测试标准的实施在实施汽车振动测试标准时，需要遵循以下步骤：1. 确定测试条件：选择合适的测试场地、天气条件和车辆状况，确保测试的顺利进行。
2. 安装测试设备：将振动测量仪和噪音测量仪安装在车辆的关键部位，确保设备的稳定性和准确性。
3. 按照测试方法进行测试：按照规定的测试线路和周期进行测试，并记录相关数据。
4. 数据处理与分析：对采集到的数据进行处理和分析，提取有关振动的频率、幅度和加速度等信息。
5. 评价与改进：根据评价标准对测试结果进行评价，针对存在的问题进行改进和优化。
四、汽车振动测试标准的未来发展随着科技的不断发展，汽车振动测试标准也将不断更新和完善。
未来，汽车振动测试标准将会更加注重智能化和自动化技术的应用，以提高测试的效率和准确性。
同时，随着人们对车辆舒适性和安全性的要求不断提高，汽车振动测试标准也将会更加严格和细致。
总之，汽车振动测试标准是确保汽车性能和质量的重要手段之一。
通过不断完善和提高汽车振动测试标准，可以更好地满足人们对车辆舒适性和安全性的需求，推动汽车工业的持续发展。
汽车试验学 第十一章 汽车NVH试验技术
五、声学风洞
风洞是能人工产生和控制气流、模拟汽车周围气体流动、可 量度气流对物体的作用的一种气流管道，是进行空气动力学和气 动声学研究的最有效工具。风洞试验的依据是运动的相对性原理。
汽车风动有模型风洞、全尺寸风洞、全天候风洞、声学风洞、 空气动力学风洞等多种不同的类型。模型风洞主要用于缩小模型 的试验，其特点是成本和试验成本都低，但试验精度较差。全尺 寸风洞主要用于研究汽车的空气动力学问题，因此又将其称为空 气动力学风洞。全天候风洞（或气候风洞）可改变气流温度、湿 度、阳光强弱和其他气候条件（雨、雪等），可以更全面地研究 汽车的空气动力学和气动动噪声问题。声学风洞采用了多种降噪 措施，背景噪声极低，可以分离并测量汽车行驶时的气动噪声。 全天候风洞和声学风洞统称为特种风洞，又称为多用途风洞。
四、模态实验室
模态实验室主要用于进行汽车总成及部件的模态试验。实验 室内部设计需要进行吸声处理，使之达到一定的混响时间要求， 并可通过特殊声学设计，以满足诸如声学空腔模态试验等的需 求，为产品研发提供 全面的基础数据。模 态实验室四周及顶常 采用W100吸声构造， 内部仍然采用完全无 污染的非玻纤材料。
第十一章 汽车NVH试验技术
NVH 是 Noise （ 噪 声 ） 、 Vibration （ 振 动 ） 和 Harshness （声振粗糙度）三个英文单词的缩写。由于以上三者在汽车的 振动中同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起研究。声振 粗糙度是指噪声和振动的品质，是描述人体对振动和噪声的主 观感觉，不能直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙描述 的是振动和噪声使人不舒适的感觉，因此有人称Harshness为不 平顺性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人 极不舒适的瞬态响应，因此也有人称Harshness为冲击特性。
汽车(NVH)测试与分析
1. NVH的定义
1
Noise （噪声）
2
Vibration (振动)
3
Harshness (声振粗糙 度)
噪声和振动的品质 主观评价
车辆NVH系统的内在关系
NVH问题产生的后果
2. 必要性和意义
汽车约有1/3的故障问题与NVH有关， 而各大公司有近20%的研发费用消 耗在解决车辆的NVH问题上，中高 档轿车在研发期间与NVH有关的实 验量最大；
汽车振动与噪声(NVH)测试与分析
华南理工大学 机械与汽车工程学院 丁 康 教授
2012年10月9日
主要内容
第一部分：汽车NVH概述 第二部分：汽车NVH测试内容 第三部分：NVH测试实例
第一部分：汽车NVH概述
1. NVH的定义 2. 必要性和意义 3. 汽车噪声法规和标准 4. 汽车NVH的分类和控制方法 5. 我国汽车NVH研发设计水平 6. 国内外汽车噪声预测理论方法
直流分量： f,2 f, ,(N1) ffs f
2
2
理想无泄露状态下，一般时频域幅值之间有下列关系：
时域： x (t) A s in (2f0 t)
幅值谱： 自谱：
Gxrms(f)
A(f
2
f0)
Gx(f)A22(f f0)
对数谱： G x d B ( f ) 1 0 l o g G x ( f ) 2 0 l o g G x r m s ( f )
在多段平均时，相干系数才有意义，相干系数 0rxy(f )1
只进行一段传递函数分析，相干系数恒为1。
传递函数两种表示法：
1）用实部和虚部表示；
2）用幅值和相位表示。
实频特性： C ( f ) 虚频特性：D ( f )
车载测试中的振动和冲击测试技术
车载测试中的振动和冲击测试技术随着汽车科技的不断发展和不断寻求创新，车辆在设计和制造过程中需要经历各种测试以确保其安全性和可靠性。
在车载测试过程中，振动和冲击测试技术是关键的环节之一，以评估车辆在实际道路环境下的性能和耐久性。
本文将探讨车载振动和冲击测试技术的原理、方法和意义。
一、振动测试技术振动测试技术是通过模拟车辆在行驶过程中遇到的各种振动情况，为车辆的结构、零部件和系统进行可靠性和功能性测试的一种方法。
振动测试的目的是评估车辆在振动环境下的响应和稳定性，并且找出潜在的问题和缺陷，以便进行改进和优化。
在振动测试中，车辆通常被放置在振动平台上，并通过振动器、加速度计等设备施加不同频率和振幅的振动。
通过监测和分析车辆在振动过程中的响应，可以评估车辆在不同工况下的动态特性、结构强度和可靠性。
振动测试技术在车辆设计和制造过程中的应用十分广泛。
它可以用于评估底盘、悬挂系统、车身结构等各个部件的振动特性，以及各种动力系统和传动系统在高速运行条件下的可靠性。
通过振动测试，可以发现和解决车辆零部件的噪音、疲劳、松动等问题，提高车辆的舒适性和稳定性。
二、冲击测试技术冲击测试技术是用来模拟车辆在行驶过程中所遭受的冲击和颠簸情况的一种测试方法。
冲击测试的目的是评估车辆在各种道路条件下的结构和部件的耐久性和可靠性，以及车辆在发生事故时的安全性能。
在冲击测试中，通常使用冲击模拟器或者通过道路试验来模拟车辆在实际行驶过程中所受到的冲击和颠簸情况。
通过监测和记录车辆在冲击过程中的加速度、位移、应力等参数，可以评估车辆的结构和部件是否能够在各种极端工况下保持稳定和可靠。
冲击测试技术在车辆设计和制造过程中的应用广泛。
它可以用于评估车辆底盘、车身、安全气囊等部件在具有挑战性的道路情况下的性能，以及车辆碰撞、翻滚等意外情况下的安全性能。
通过冲击测试，可以发现和解决车辆结构和部件的强度、刚度、耐久性等问题，提高车辆的安全性和可靠性。
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汽车的振动测试技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
汽车的振动测试技术
汽车供应商们采用先进的振动测试技术来保证汽车在行驶中的安静和平稳。
汽车上的零件和组装件必须经受振动可控测试技术的检验。
汽车内部从仪表板到桌椅，从安全气囊传感器到引擎注油泵，诸多零部件都要经过精确振动模式和幅度的测试。
在有些情况下，要用振动测试法验证汽车的各种装置在一般路面条件下不会损坏。
在另一些情况下，通过振动测试来识别机械发出的烦人的噪声。
在振动控制的工业中，开发成功的数字信号处理技术有可能在实验室和生产线上制造成更加贴近真实的振动环境。
今天，振动测试除了使用随机波、正弦波和冲击波的传统方法，又增加了更加复杂的方法，比如随机波上加正弦波和波形复制。
正如名称所示，随机正弦波是把随机振动与正弦波结合起来形成复杂的振动形式；波形复制振动模仿出真实的汽车振动环境。
随机正弦波振动把多个正弦波与具有宽频带的噪声结合在一起。
正弦波振动可以是固定的或者是扫描式的谐波或非谐波振动，而且在整个频带内的振动幅度是可变的。
就模仿在路面变化行驶中的随机振动的汽车来说，其引擎转速增加或减少时，随机正弦波振动是很好的测试方法。
实际应用
采用随机正弦波振动和波形复制方法对汽车进行测试，可真实地再现汽车行驶中的实际环境，用作设计验证和质量控制。
•仪表板
许多汽车制造厂对仪表板组件进行振动测试以检查其发出的咯吱声和卡嗒声。
这一项是新车购买者可能最不满意的地方，在保证金中占很大份额。
为了测试建造了专用振动台，它不使用风扇，为的是造成清静的环境来验证振动中的仪表板是否有咯吱声和卡嗒声。
因为没有通风散热，只能在温升超过工作温度时做短时间的振动测试，然后测试要暂停一会儿让设备冷却下来。
除振动台外，所有能发出噪声的仪器设备，包括振动台的控制器都应放在测试室的列边。
遥控面板和显示器要悬挂在测试装置的上面，便于工作人员能听见噪声并控制测试过程。
用于检验咯吱声和卡嗒声的振动模式，由随机波、扫描正弦波和代表负荷的多段波形所构成。
其振动幅度要控制在汽车正常行驶中的额定实验值内。
为了避免振动过于猛烈。
要维修部件并做好紧固工作。
在振动测试中，操作人员起着关键性的作用，例如施加扫描式正弦波来重复加速引擎的振动模式，此时可能要加上几次扫频来发现异常的噪声。
由于咯吱声和卡嗒声难于发现起因，操作者必须停止对仪表板做下一步的操作，并且用于动方式来控制振动频率和振幅，检查产生噪音的真正原因。
这样才能找到产生噪声的机理，许多设备生产厂也采用这种方法作为质量控制的手段。
检测咯吱声和卡嗒声时，有时采用加温与日光照射相结合的振动实验。
有些汽车公司安装一种集成测试系统，在大的温度控制室内安装有电动振动台和太阳阵列，操作人员在中央控制中心调节温度、振动模式和振幅以及阵列来探测噪声。
•汽车座椅
已有多家汽车公司使用高新技术的振动测试设备检验发出咯吱声的座椅。
把座椅安装在电动液压振动台的俯仰板上。
用动态信号分析仪自动检查噪声，得到1/3倍频程频谱。
采用仪器监视而非人工检测，当噪声超过预设的电平时，才通知操作人员。
由于汽车座椅更容易受到路面振动的影响，要对座椅和它的安全带进行测试最好采用模仿路面技术。
复制真实路面振动波形代替传统的振动方法，可取得更好的测试结果。
路面仿真用振动台重现纪录的历史情况。
有时由4个或6个振动台组成的装置来重现汽车车轮同时振动的环境。
使用最先进的信号处理技术和快速的数字信号处理器可精确模仿实际的振动环境。
以前，即便是模仿一般路况的持续时间不足一小时，却需要一天的计算时间。
而今天，用一台振动控制器便可无限期模仿路面的历史情况，也无需几个小时或一天的脱机计算。
甚至能同时使用几个振动台在几个测试点上做模仿试验。
•后视镜
后视镜组合件的稳定性测试可用振动台模仿路面振动。
用后视镜反射光束的散射测量镜子的振动，并查出令汽车买主讨厌的振颤部件。
由于反射光束被镜子放大了两倍，在驱动条件下镜子有很小振动都能使后视镜影像变得模糊。
要在测试过程中找出引起后视镜影像模糊的振动频率，使用了可控加速度幅度的扫描正弦振动加在后视镜上。
用激光图像系统来监视镜子的图像，并在镜子谐振时拍摄出现的图像。
激光图像系统中的程序与振动控制系统通信，把振动频率、振幅和其它有关参数（时间和日期）储存起来。
亦可用振动测试来鉴别后视镜组件的自然振动频率的模范？性质，用仪器锤子产生振动代替可控振动台。
汽车后视镜生产厂家对后视镜组件进行振动测试的过程是：用冲击测试法鉴别镜子的谐振频率和由于引擎振动引发的潜在结构缺陷；用动态信号分析仪测出产品对冲击的反应，测出产品的谐振频率并与预先设置的频谱相比较。
这样便可在制造期间自动检验产品的质量。
•注油泵
注油泵承受着泵体组合件对路面和引擎的联合振动环境。
代表引擎振动的正弦波振动叠加在随机振动的背境上，准确地模仿路面的振动的背境上，准确地模仿路面的振动状况。
再加上用几个正弦波谐波来模仿引擎的振动就非常贴近真实情况。
你听到的由振动台发出的噪声，就等于听到实际汽车在路上发出的声响。
为了模仿实际安装在引擎上的注油泵，用振动台上的夹具把注油泵固定后再进行振动测试。
由于夹具本身也增加了检测的复杂性，它的机械谐振为十字轴运动增加额外的幅度，因此要使用一种称为开槽的技术来施加限制。
最大允许的随机和正弦振动的幅度取决于极限频谱、每个正弦谐波的振幅和随机振动附加的能谱密度。
在测试期间，在十字轴方向上测得的加速度不允许超过极限频谱。
减少驱动信号的频率便可避免达到这个极限。
在最终的控制频谱上出现槽口，表示有极限频谱存在。
•防撞传感器
气囊防撞传感器制造厂用模仿瞬时加速度的办法测试每一个传感器。
测试的目的是要保证这些传感器在未达到一定加速度之前不会激发气囊，当加速度达到既定值时立即激发气囊。
驱动振动台产生一个半正弦形加速脉冲，或者用在实际撞车时记录下的加速波形模仿瞬时加速度。
为了验证在每次冲撞时的动作是有效的，要把传感器拴在测试器具上，由控制振动台的同一个计算机程序来监视和控制。
作者：寒木春华。