本發(fā)明涉及一種發(fā)動機懸置動剛度的測試裝置，屬于車輛振動測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來，汽車NVH性能越來越受到重視，發(fā)動機懸置系統(tǒng)將動力總成與車架彈性連接，可以對動力總成與車架之間的振動進(jìn)行雙向隔離。因此，發(fā)動機懸置系統(tǒng)的設(shè)計好壞直接影響到發(fā)動機振動向車架的傳遞，影響整車的NVH性能。

發(fā)動機正常工作，對懸置的作用力是動載荷，因此對懸置動載荷下抵抗變形的能力，即動剛度的探究對懸置系統(tǒng)的改善具有很強的實際意義。

現(xiàn)有技術(shù)主要是用力錘手工敲擊懸置以模擬動載荷，測試的精度低?，F(xiàn)在是用激振器產(chǎn)生自定義激振力來模擬。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決發(fā)動機懸置動剛度測試精度低的問題，提供一種發(fā)動機懸置動剛度的測試裝置。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種發(fā)動機懸置動剛度的測試裝置，包括控制系統(tǒng)、激振器、激振桿、力錘、預(yù)加載質(zhì)量塊、待測懸置、傳感器、基座和螺栓；

連接關(guān)系：

控制系統(tǒng)包括32通道LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和功率放大器；功率放大器一端與32通道LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，另一端與激振器連接；

基座上方依次放置待測懸置和預(yù)加載質(zhì)量塊，然后通過螺栓將待測懸置和預(yù)加載質(zhì)量塊固定安裝在基座；通過調(diào)節(jié)螺栓可以給待測懸置施加不同的預(yù)載荷；預(yù)加載質(zhì)量塊上方依次固定連接力錘、激振桿和激振器；待測懸置表面連接有傳感器；

所述傳感器包括力傳感器和加速度傳感器；

工作過程：

步驟一、發(fā)動機在不工作時對懸置就有一個作用力，這個作用力稱為預(yù)載荷。通過預(yù)加載質(zhì)量塊給懸置施加的作用力來模擬懸置所受的預(yù)載荷，預(yù)載荷的大小通過調(diào)節(jié)螺栓的預(yù)緊力來控制。

步驟二、發(fā)動機工作時，懸置受動載荷作用。LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出控制信號，經(jīng)過功率放大器，控制激振器產(chǎn)生激振力，激振力通過激振桿和力錘作用到懸置上，模擬懸置所受的動載荷，激振力的加載方向與懸置受力方向一致。

步驟三、懸置表面安裝的力傳感器和加速度傳感器，將采集到的力和加速度信號傳遞給LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

步驟四、LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對步驟三采集的力與加速度數(shù)據(jù)做處理，計算該懸置的動剛度。

有益效果

本發(fā)明專利利用激振器加載，能更精確的模擬發(fā)動機懸置在實際工作狀態(tài)下的受力情況，能得到更加精確的動剛度值。

附圖說明

圖1為裝置組成圖；

圖2為工作流程圖；

圖3為實施例測試的頻率響應(yīng)曲線；

圖4為實施例的測試動剛度曲線；

圖5為實施例的仿真動剛度曲線。

其中，1—控制系統(tǒng)、2—激振器、3—激振桿、4—力錘、5—預(yù)加載質(zhì)量塊、6—待測懸置、7—傳感器、8—基座、9—螺栓。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1

利用本發(fā)明測試某軍用柴油機研究所提供的發(fā)動機橡膠懸置的動剛度，包括控制系統(tǒng)1、激振器2、激振桿3、力錘4、預(yù)加載質(zhì)量塊5、待測懸置6、傳感器7、基座8和螺栓9；如圖1所示。

連接關(guān)系：

控制系統(tǒng)1包括32通道LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和功率放大器；功率放大器一端與32通道LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接，另一端與激振器2連接；

基座8上方依次放置待測懸置6和預(yù)加載質(zhì)量塊5，然后通過螺栓9將待測懸置6和預(yù)加載質(zhì)量塊5固定安裝在基座8；通過調(diào)節(jié)螺栓9可以給待測懸置6施加不同的預(yù)載荷；預(yù)加載質(zhì)量塊5上方依次固定連接力錘4、激振桿3和激振器2；待測懸置6表面連接有傳感器7；

所述傳感器7包括力傳感器和加速度傳感器；

工作過程，如圖2所示：

步驟一、發(fā)動機布置在懸置上方，懸置承受發(fā)動機的重力，因此發(fā)動機在不工作時對懸置就有一個作用力，這個作用力稱為預(yù)載荷。通過預(yù)加載質(zhì)量塊給懸置施加的作用力來模擬懸置所受的預(yù)載荷，預(yù)載荷的大小通過調(diào)節(jié)螺栓的預(yù)緊力來控制。本次懸置對應(yīng)的發(fā)動機質(zhì)量為1290Kg，調(diào)節(jié)螺栓的預(yù)緊力，直到懸置上的力傳感器所測的力大小為12900N，此時完成懸置預(yù)載荷的加載。

步驟二、發(fā)動機工作時，懸置受動載荷作用。LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)出控制信號，經(jīng)過功率放大器，控制激振器產(chǎn)生激振力，激振力通過激振桿和力錘作用到懸置上，模擬懸置所受的動載荷，激振力的加載方向與懸置受力方向一致。在LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)里設(shè)置分析頻率段為0～1000Hz，通過test-sweep-with load加載。

步驟三、懸置表面安裝的力傳感器和加速度傳感器，將采集到的力和加速度信號傳遞給LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。通過test-sweep-with load加載測試后，得到兩個測點之間Z向即豎直方向的頻響函數(shù)(FRF)，包括實部和虛部。附圖3所示為測試得到的系統(tǒng)輸入輸出兩端點的頻響曲線。

步驟四、LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對步驟三采集的力與加速度數(shù)據(jù)做處理，計算該懸置的動剛度。進(jìn)一步對數(shù)據(jù)進(jìn)行多項式擬合，最終得到動剛度曲線，如附圖4所示。在此基礎(chǔ)上，對本次測試的橡膠懸置進(jìn)行1000Hz以內(nèi)的動剛度特性有限元仿真計算，得到了隨頻率變化的剛度特性曲線，如附圖5所示。最后做系統(tǒng)的對比研究，分析發(fā)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)和試驗數(shù)據(jù)變化曲線基本一致，同時數(shù)值誤差能保持在一定范圍內(nèi)，說明本發(fā)明的懸置動剛度測試裝置是可行的。