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多相关激励下车架的响应分析研究

作　者: 左泽敏
导　师: 李舜酩
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 车辆工程
关键词: 多相关激励相关性因果关系优先排序偏相干分析
分类号: U463.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 46次
引　用: 1次
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内容摘要

随着社会的发展,人们对车辆的乘坐舒适性要求越来越高,振动和噪声问题成为制约汽车乘座舒适性的一个重要方面。由于高速公路的发展,车速不断提高,汽车受到的激励具有复杂相关性。现有的研究分析方法,在多输入多输出振动信号分析中,大多数考虑输入之间相互独立,互不影响,但由于振动系统中存在着物理联系,输入之间相互影响不可避免,输入之间的相关性必然存在。因此,准确分析振动或噪声源之间复杂相关性的影响具有重要的理论意义和工程价值。本文针对车辆中振动和噪声问题,对车辆在复杂相关性激励下响应情况进行了研究分析,本文研究可以总结为以下几点:(1)对车辆振动噪声分析方法的研究及发展进行了综述,详细阐述了相关分析的研究方法,指出现有分析方法存在的问题和不足。(2)在两输入一般关系基础上,推导了多相关激励表达式,结合线性系统理论,推导出多相关激励系统响应表达式;提出一种基于传递函数的方法,直接识别出输入间相关性因果关系及优先排序问题,并从理论上给予了证明。(3)建立一个三相关输入单输出仿真模型,利用传递函数法成功识别出输入之间的因果关系及优先排序,并应用偏相干方法分析出各个输入对输出的贡献作用;对一简单的板结构进行两相关激励实验,从实验的角度验证了传递函数法识别输入之间相关性关系的有效性。实验与仿真分析表明传递函数比较法能成功识别出输入相关性之间的因果关系及优先输入顺序。(4)设计并加工了产生相关性的试验工件和加载激励力的夹具,搭建了一个汽车车架的多相关激励实验测试系统。研究表明,试验分析结果与前面的仿真模型的结果有着良好的一致性。该实验成功分析了响应点与相关性激励点之间的关系,说明所采用的方法可以有效分析车辆的振动噪声等问题。综上所述,本论文主要针对车辆结构受到激励的复杂相关性,从理论上对相关性激励进行了研究,最后结合相应的仿真模型和实验进行了分析研究,得到了若干有价值的结论。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-17
  1.1 工程背景及研究意义  11-12
  1.2 车辆振动噪声研究方法  12-13
  1.3 相关分析的国内外研究现状  13-15
    1.3.1 时域上相关分析  13-14
    1.3.2 频域上的相关分析  14-15
  1.4 本文的主要研究内容  15-17
第二章相关分析基本理论和振动的基本理论  17-22
  2.1 相关的经典概念  17-18
  2.2 什么是相关关系  18
  2.3 相关函数  18-21
  2.4 本章小结  21-22
第三章多相关激励下响应分析  22-37
  3.1 相关性概论  22-24
    3.1.1 相关性直观描述  22-23
    3.1.2 相关性分类  23-24
  3.2 多相关输入之间关系  24-26
    3.2.1 两输入力的一般描述  24
    3.2.2 多相关激励力一般关系式  24-26
  3.3 多相关输入下响应表达式推导  26-28
    3.3.1 振动系统一般表述  26
    3.3.2 多相关输入下响应表达式  26-28
  3.4 相关激励下响应分析方法  28-36
    3.4.1 输入与输出的一般关系  28-30
    3.4.2 偏相干分析法  30-32
    3.4.3 偏相干的计算过程  32
    3.4.4 基于传递函数的相关性因果关系识别  32-34
    3.4.5 基于传递函数的输入优先顺序识别  34-35
    3.4.6 相关频率段划分方法及偏相干分析方法中的问题  35-36
  3.5 本章小结  36-37
第四章多相关激励仿真分析及相关激励预实验  37-49
  4.1 多相关激励仿真分析  37-45
    4.1.1 三相关激励数学模型  37-38
    4.1.2 多相关输入信号和输出信号  38
    4.1.3 仿真信号分析  38-45
  4.2 基于传递函数相关激励排序预实验  45-48
    4.2.1 实验简介  45-46
    4.2.2 两激励相关性分析  46-48
    4.2.3 实验小结  48
  4.3 本章小结  48-49
第五章车架的多相关激励响应分析  49-70
  5.1 试验对象的结构状态  49
  5.2 测试系统标定  49-51
    5.2.1 加速度传感器灵敏度的标定  49-50
    5.2.2 力传感器灵敏度的标定  50-51
    5.2.3 实验仪器  51
  5.3 多相关激励实验设计  51-53
  5.4 实验过程  53-56
    5.4.1 激励点和响应点的选取  53-54
    5.4.2 传递函数测量实验  54
    5.4.3 多相关激励汽车底盘结构实验  54-56
  5.5 实验数据分析  56-69
    5.5.1 传递函数实验数据分析  56-59
    5.5.2 单频多相关激励实验数据分析  59-62
    5.5.3 频率段多相关激励实验数据分析  62-69
  5.6 本章小结  69-70
第六章总结与展望  70-72
  6.1 本课题工作总结  70-71
  6.2 工作展望  71-72
参考文献  72-76
致谢  76-77
在学期间的研究成果及发表的学术论文  77

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