識(shí)別材料阻尼及彈性模量的方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車(chē)輛阻尼材料性能識(shí)別領(lǐng)域，特別是用于重型商用車(chē)駕駛室內(nèi)的阻尼材料的性能識(shí)別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)輛特別是重型商用汽車(chē)的地板會(huì)鋪有一層阻尼材料，特別是瀝青阻尼材料，這種瀝青阻尼材料可提高地板的抗振特性及隔熱性能；重型商用汽車(chē)的頂蓋及后圍會(huì)貼有多片阻尼材料，這種阻尼材料多用于減小局部振動(dòng)，降低駕駛室的耳旁噪聲，提高乘員舒適性。
[0003]準(zhǔn)確獲得材料的阻尼及彈性模量屬性，為新車(chē)型關(guān)于振動(dòng)和噪聲的研發(fā)和現(xiàn)有車(chē)型提高乘員舒適性改進(jìn)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為提高車(chē)輛NVH性能提供理論依據(jù)。
[0004]發(fā)明專(zhuān)利內(nèi)容
[0005]為了準(zhǔn)確獲得材料的阻尼及彈性模量特性，本發(fā)明提供一種識(shí)別材料阻尼及彈性模量的方法與裝置，其識(shí)別方法簡(jiǎn)單、識(shí)別結(jié)果準(zhǔn)確并且適用范圍廣泛的方法，有效地解決了各類(lèi)材料的阻尼及彈性模量特性難以識(shí)別的問(wèn)題，通過(guò)振動(dòng)傳遞函數(shù)對(duì)標(biāo)間接的獲得了材料的阻尼及彈性模量特性，合理的采用了試驗(yàn)與仿真結(jié)合的方法，降低了識(shí)別材料屬性的難度，該方法結(jié)果精確度高。
[0006]—種識(shí)別材料阻尼及彈性模量的方法，采用試驗(yàn)與仿真?zhèn)鬟f函數(shù)對(duì)標(biāo)的方法，具體為:
[0007]第一步，選取一塊鋼板樣件，分別在樣件表面的取三點(diǎn)或多于三個(gè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記作為標(biāo)記點(diǎn)，并將樣件用橡皮筋懸掛起來(lái)模擬樣件成為自由狀態(tài)；
[0008]第二步，進(jìn)行振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)采用錘擊法獲取頻響函數(shù)，帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵(lì)為參考，激勵(lì)加力窗，響應(yīng)加指數(shù)窗，結(jié)果處理200Hz以?xún)?nèi)的各標(biāo)記點(diǎn)的頻響函數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果測(cè)得了標(biāo)記點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)；
[0009]第三步，按照與第一步相同的樣件尺寸的規(guī)格進(jìn)行仿真建模，按照試驗(yàn)方法做頻響仿真分析，獲取同樣位置的標(biāo)記點(diǎn)的200Hz以?xún)?nèi)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)的仿真曲線結(jié)果；
[0010]第四步，最后將試驗(yàn)的頻響函數(shù)結(jié)果與仿真頻響函數(shù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo)，根據(jù)頻響函數(shù)曲線對(duì)標(biāo)情況而修改系統(tǒng)的鋼板材料的結(jié)構(gòu)阻尼和彈性模量參數(shù)的設(shè)定，以使兩條曲線接近，當(dāng)試驗(yàn)與仿真的頻響函數(shù)曲線趨勢(shì)及峰值的幅值大小及頻率位置保持較高的吻合度時(shí)，使用仿真模型設(shè)置的該鋼板材料參數(shù)作為實(shí)際鋼板材料的參數(shù)，記錄數(shù)據(jù)備用；
[0011]第五步，將上述同一個(gè)的矩形鋼板樣件涂裝阻尼材料，涂裝厚度與實(shí)車(chē)涂裝厚度保持一致，分別在樣件的鋼板的三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)或多于三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)處進(jìn)行標(biāo)記，并將樣件用橡皮筋懸掛起來(lái)模擬樣件成為自由狀態(tài)；
[0012]第六步，進(jìn)行振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)采用錘擊法獲取頻響函數(shù)，帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵(lì)為參考，激勵(lì)加力窗，響應(yīng)加指數(shù)窗，結(jié)果處理200Hz以?xún)?nèi)的各標(biāo)記點(diǎn)的頻響函數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果測(cè)得第五步的標(biāo)記點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)；
[0013]第七步，再次按照實(shí)際樣件尺寸進(jìn)行仿真建模，按照試驗(yàn)方法做頻響仿真分析，獲取標(biāo)記點(diǎn)的200Hz以?xún)?nèi)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)的仿真曲線結(jié)果；
[0014]第八步，最后將試驗(yàn)的頻響函數(shù)結(jié)果與仿真頻響函數(shù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo)，由于已經(jīng)知道鋼板材料的阻尼及彈性模量參數(shù)，根據(jù)頻響函數(shù)曲線對(duì)標(biāo)情況僅修改阻尼材料的結(jié)構(gòu)阻尼和彈性模量，試驗(yàn)與仿真的頻響函數(shù)曲線趨勢(shì)及峰值的幅值大小及頻率位置保持較高的吻合度時(shí)，獲得實(shí)際阻尼材料參數(shù)，即仿真模型設(shè)置的阻尼材料的參數(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述的阻尼材料為瀝青。
[0016]優(yōu)選地，鋼板樣件的形狀為矩形。
[0017]優(yōu)選地，所述矩形鋼板樣件的尺寸為200mm X 150mm規(guī)格。
[0018]優(yōu)選地，所述標(biāo)記點(diǎn)為三個(gè)，標(biāo)記點(diǎn)的位置分別位于:樣件的中心點(diǎn)處、1/4長(zhǎng)度方向處、1/4寬度方向處。
[0019]—種識(shí)別材料阻尼及彈性模量的裝置，包括振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置、仿真與對(duì)標(biāo)裝置、鋼板樣件、阻尼材料、涂裝裝置，具體為:
[0020]試驗(yàn)裝置包括錘擊裝置、數(shù)據(jù)采集器、橡皮筋懸掛裝置，橡皮筋懸掛裝置用于將鋼板樣件或涂裝后的鋼板樣件用橡皮筋自由懸掛，供錘擊裝置在鋼板樣件的標(biāo)記點(diǎn)處進(jìn)行錘擊；采用錘擊法獲取頻響函數(shù)，數(shù)據(jù)采集器設(shè)定為:帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵(lì)為參考，激勵(lì)加力窗，響應(yīng)加指數(shù)窗，結(jié)果處理200Hz以?xún)?nèi)的各標(biāo)記點(diǎn)的頻響函數(shù)，振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置輸出標(biāo)記點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)，振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置連接仿真與對(duì)標(biāo)裝置；
[0021]仿真與對(duì)標(biāo)裝置包括互相連接的仿真模塊、對(duì)標(biāo)模塊、阻尼材料輸出模塊，仿真模塊按照與樣件相同的尺寸進(jìn)行仿真建模，按照試驗(yàn)方法做頻響仿真分析，獲取同樣位置的標(biāo)記點(diǎn)的200Hz以?xún)?nèi)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)的仿真曲線；對(duì)標(biāo)模塊將仿真模塊的曲線以及振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置得到的參數(shù)曲線進(jìn)行對(duì)標(biāo)，調(diào)整仿真模塊的參數(shù)設(shè)置以使兩曲線吻合，從而得到實(shí)際的鋼板樣件的阻尼及彈性模量參數(shù)；阻尼材料輸出模塊，用于將涂裝阻尼材料前后的樣件的得到的阻尼及彈性模量參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到阻尼材料的阻尼及彈性模量參數(shù)，用于輸出；
[0022]涂裝裝置，用于將阻尼材料涂裝在鋼板樣件的表面，以供錘擊。
[0023]優(yōu)選地，所述的阻尼材料為瀝青。
[0024]優(yōu)選地，鋼板樣件的形狀為矩形。
[0025]優(yōu)選地，所述矩形鋼板樣件的尺寸為200mm X 150mm規(guī)格。
[0026]優(yōu)選地，所述標(biāo)記點(diǎn)為三個(gè)，標(biāo)記點(diǎn)的位置分別位于:樣件的中心點(diǎn)處、1/4長(zhǎng)度方向處、1/4寬度方向處。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明鋼板試驗(yàn)與仿真?zhèn)鬟f函數(shù)對(duì)標(biāo)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明瀝青鋼板試驗(yàn)與仿真?zhèn)鬟f函數(shù)對(duì)標(biāo)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]現(xiàn)結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地說(shuō)明:
[0030]分為兩大部分。
[0031]第一部分，識(shí)別鋼板材料的阻尼及彈性模量的技術(shù)方法:
[0032]首先選取一塊200mm*150mm的矩形純鋼板樣件，分別在樣件的中心點(diǎn)處、1/4長(zhǎng)度方向處、1/4寬度方向處進(jìn)行標(biāo)記，并將樣件用橡皮筋懸掛起來(lái)模擬樣件成為自由狀態(tài)；其次進(jìn)行振動(dòng)傳遞函數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)采用錘擊法獲取頻響函數(shù)，帶寬為1024Hz，頻率分辨率為0.25Hz，激勵(lì)為參考，激勵(lì)加力窗，響應(yīng)加指數(shù)窗，結(jié)果處理200Hz以?xún)?nèi)的各標(biāo)記點(diǎn)的頻響函數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果測(cè)得了中心點(diǎn)處、1/4長(zhǎng)度方向處、1/4寬度方向處三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)；再次按照實(shí)際樣件尺寸進(jìn)行仿真建模，按照試驗(yàn)方法做頻響仿真分析，獲取中心點(diǎn)處、I/4長(zhǎng)度方向處、I/4寬度方向處三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)的200Hz以?xún)?nèi)的原點(diǎn)頻響函數(shù)和相互頻響函數(shù)的仿真曲線結(jié)果；最后將試驗(yàn)的頻響函數(shù)結(jié)果與仿真頻響函數(shù)結(jié)果進(jìn)行對(duì)標(biāo)，根據(jù)頻響函數(shù)曲線對(duì)標(biāo)情況修改鋼板材料的結(jié)構(gòu)阻尼和彈性模量(結(jié)構(gòu)阻尼影響頻響函數(shù)峰值的幅值大小，彈性模量影響頻響函數(shù)的峰值對(duì)應(yīng)的頻率位置)，如圖1所示試驗(yàn)與仿真的頻響函數(shù)曲線趨勢(shì)及峰值的幅值大小及頻率位置保持較高的吻合度時(shí)，可認(rèn)為仿真模型設(shè)置的鋼板材料參數(shù)與實(shí)際鋼板材料參數(shù)高度接近，該鋼板材料參數(shù)可作為車(chē)輛關(guān)于振動(dòng)和噪聲深入研發(fā)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0033]第二部分，識(shí)別瀝青材料的阻尼及彈性模量的技術(shù)方法
[0034]首先選取一塊200mm*150mm的涂有瀝青材料的矩形鋼板樣件，涂裝瀝青厚度與實(shí)車(chē)涂裝厚度保持一致，分