[发明专利]一种汽车薄板件的局部模态测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车振动测试领域，具体涉及汽车薄板件的局部模态测试方法。

背景技术

汽车上很多薄板件，如车门外板、车身侧围外板、车身前壁板、车身顶棚，它们通常为薄壁金属结构。它们与车辆的振动噪声关系十分密切。以车门外板为例，一方面，在车辆行驶过程中，车门外板受到来自发动机、路面及悬架的激励，引起车门外板振动，导致因车门外板振动向车内乘员舱辐射噪声，造成车内声品质变差；另一方面，车门在开闭过程中，尤其在车门关闭情况下，车门外板受到剧烈冲击，造成车门声品质变差。

通过测试汽车车门在自由状态时车门外板的局部模态，针对车门外板变形较大位置，选取适当尺寸的补强胶片或者自粘型阻尼胶片进行粘贴。不仅可以有效抑制车门外板的振动和降低车内辐射声，而且能够减小车门外板在关闭时的震颤等，从而优化和提升车门声品质性能。

目前，测试自由状态下车门外板局部模态的测试方法为力锤激励法。在应用力锤激励法对车门外板进行模态测试时，一方面，车门外板是金属薄壁件，为非线性系统；另一方面，车门外板上粘贴的传感器会引起附加质量，都会造成测试精度误差变大。因此，本专利采用激光测振仪对车门外板进行模态测试。

发明内容

本发明提供一种汽车薄板件的模态测试方法，目的是规避现有技术存在的问题，保证测试精度，由此指导确定补强胶片及自粘型阻尼胶片在车门外板等薄板件上的最佳粘贴位置，减小薄板件振动引起的辐射噪声及提升车辆的声品质。

本发明的技术方案如下：

一种汽车薄板件的局部模态测试方法，所述测试方法使用白噪声信号作为激励源，具体步骤如下：

步骤1：模拟“自由─自由”边界条件，将测试薄板件用橡胶绳水平悬挂于吊架上；

步骤2：选择几个激振点进行预试验，反复调试，选择最能激励测试薄板件频响函数的点作为预选最佳激振点，该位置通常局部刚度较高；

步骤3：将电脑、多通道振动噪声测试系统、功率放大器及激振器用线缆连接，对预选最佳激振点进行验证，选取白噪声为输入信号，调节功率放大器控制激振器，如果测试薄板件离预选最佳激振点最远处的点能感觉到测试薄板件在振动，说明激励力有足够的能量激发测试薄板件的模态，则此点为最佳激振点，如果不能，则返回步骤2重新选择；

步骤4：将激光测振仪的参考激光头与扫描激光头分别放置于合适位置，保证参考激光头与扫描激光头的激光束垂直于测试薄板件；

步骤5：设置测试参数，驱动激振器，开启激光测振仪，进行测试并保存测试数据；

步骤6：对测得数据进行数据分析，得到薄板件的频响函数及相关振型。

该测试方法针对的汽车薄板件可以是车门外板、车身侧围外板、车身前壁板及车门顶棚等薄板结构，还可应用于发动机、传动轴、轮胎等的模态测试。

本发明采用了激光测振仪，它是一种非接触式模态测试仪器，应用激光测振仪进行模态测试时，无需建立测试对象模型，不使用常规振动传感器。针对车门外板等薄板件，应用激光测振可避免结构非线性及附加质量对测试精度的影响，同时节省了测试时间。在保证测试精度的同时，提升了测试效率。基于该测试方法，针对车门外板，可以准确识别车门外板局部变形较大区域，针对该区域，选取补强胶片或自粘型阻尼胶片进行粘贴，抑制其局部振动，降低车门外板振动声辐射及提升车门开闭声品质。

附图说明

图1是车门悬挂示意图；

图2是本方法的激励点位置示意图；

图3是本方法针对车门外板测试时的响应点示意图；

图4是本方法针对车门外板测试时的频响测试示意图； 

图5是本采用本方法测试后确定的车门外板补强胶片或自粘型阻尼胶片布置示意图；

图中：1、钢丝绳； 2、吊架（空心圆柱形钢管）；3、橡胶绳；4、车门外板； 5、最佳激振点；6、车门外板测点；7、频响函数；8、补强胶片或自粘型阻尼胶片。

具体实施方式

下面以车门外板为例，结合附图对本发明作进一步说明。 

 步骤1：吊架2通过钢丝绳1悬挂于行车上。模拟“自由─自由”边界条件，将车门外板4（不含车门内饰件、玻璃升降器、玻璃、后视镜等）用柔软的橡胶绳3悬挂于吊架2，悬吊车门外板的连接点应当选择处于车门窗框上，使车门处于水平自由状态，参见图1。