请教：关于汽车动力总成刚体模态

jin20020626

1.30Hz内，可能存在10阶甚至更多的模态吗？
2.一定是平动模态都出现了才开始出现转动模态吗？有没有可能交替出现？
3.如何评价动力总成刚体模态？
以上，请不吝赐教，谢谢！

白桦

刚体模态只有六个自由度，所以30Hz以内只存在六阶模态。
有可能会交替出现平动和转动的
各阶固有频率不要靠的太接近了

xiangbin58

要动力总成的分析

xiangbin58

1)几何建模：对于动力总成刚体模态试验，理论上至少要求八个测点组成一个长方体即可。在本次刚体模态试验上在发动机和变速箱上布置20个测点。应用比利时LMS国际公司TEST.LAB软件中的GEOMETRY模块进行建模。

    (2)激励点和激励方式：整车状态下动力总成和动力传动系模态试验激振点选取发动机缸盖右前上角斜向和变速箱与传动轴连接处斜向2点激振。对于以动力总成能量解耦设计为主要目标设计方案，在Z向和绕X轴转动等方向可能与其它方向解耦，如单方向激励，在其它方向可能产生的响应非常小，因此，对于动力总成刚体模态试验必需要多方向同时激振才能将六个刚体模态全部激发出来。同时激励点的选取应使激振力矩增大。在试验过程中，要选取多个激振点进行比较。

    (3)试验的支承方式：整车状态下动力总成刚体模态试验车辆放置在水平地面上，保持在水平面内。为了消除车架和悬架的模态影响，车辆用四个支点顶起。

    (4)测点：本试验共使用了两个力传感器和十个三向加速度传感器。力传感器测量激励信号；加速度传感器测量测点响应信号。由于测点较多，传感器数量有限，所以采取分组多次采集、最后集中处理的测量手段。激振器与力传感器之间用较细的柔性杆连接，以保证激振力产生引激励方向作用力。

    (5)动力总成刚体模态试验数据采集设置:采样频率有效带宽: 64Hz，谱线数：512，频率分辨率为0.125Hz。力信号和响应窗函数为HANNING窗以减少泄漏误差。力信号源为BIRST 随机，激振频率2-64Hz。为了减少测量随机误差，提高测试精度，对每次测量采样进行16次重复平均。

    (6)频响函数FRF的测量：为了获取全部模态参数及模态振型的信息，需要测量足够数量和精度的频响函数（FRF）。在测量二输入多输出频响函数时，采用自功率谱和互功率谱计算频响函数，根据16次平均次数，用H1估计法求得频响函数的最小二乘近似值。在试验过程中，确保相干函数接近1。本试验中由LMS国际公司 SPECTRAL ACQUISITION采集软件测试各测点频响函数。通过移动加速度传感器，测量全部测点的频响函数。监测各测点相干函数和频响函数。

    (7)模态参数识别：模态参数估计方法是采用比利时LMS 公司MODEL ANSLYSIS 分析软件中对于大阻尼系统识别精度高的POLYMAX 分析软件。通过比较LMS国际公司MODEL ANALYSIS和POLYMAX模态分析软件，POLYMAX模态分析软件更适用于动力总成刚体模态大阻尼结构参数识别。参数估计的频带选取是所选频带不含有过多的系统极点。在系统频响函数之和中所选取的频带的中起始点及终止点的值是极小值，以减小带外效应的影响。估计系统的极点数目时，将全部实际测得的选取的各测点频响函数按幅值求和，使峰值信息整个地集中在一条系统综合频响函数之和中。在选取极点时，根据一阶和二阶模态指示函数(MIF)在所有共振频率处的局部最小值和整体参数稳态图“稳定极点”初步选择极点。在进行稳态图计算时的假定极点数将根据所选频带宽度确定为32至64之间。根据选定的“稳态极点”进行模态向量估计。模态向量计算容差为2%，固有频率计算容差为1%，模态阻尼计算容差为5%。

    (8)模态模型验证：模态模型验证方法首先对测试设置中的激振器固定、各传感器校准和信号质量进行正确性验证，在每次测量得到的频响函数都必须通过相干函数验证。在此基础上，第一步是由比利时LMS公司的MODEL ANALYSIS 软件中的MODEL SYNTHESIS软件直接比较原始测量的频响函数和由模态参数估计重新构造出来的综合频响函数。在比较时，综合频响函数考虑上、下剩余项。第二步是根据比利时LMS公司的MODEL ANALYSIS 软件中的MODEL VALIDATION模态判别准则(MAC)确定同一组中各估计的正确性。根据模态参预(MP)分析给定频段上各模态的相对重要性和所选择的输入自由度的有效性。同时参照模态超复杂性(MOV)和模态相位共线(MPC)分析模态复杂性。由以上分析和通过观察振型最终确定有效模态模型。