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上篇 基础 1

第1章 振动检测 1

1.1 振动检测基础 1

1.1.1 振动概述 1

1.1.2 振动分类 2

1.1.3 正弦振动 2

1.1.4 随机振动 5

1.1.5 拟脉冲冲击 7

1.1.6 设定振动信号的采样参数 9

1.1.7 振动试验发展的方向 9

1.1.8 产品健壮工程简述 9

1.2 模态分析基本理论 11

1.2.1 模态分析的理论基础 11

1.2.2 试验模态分析方法 13

1.2.3 计算系统频响函数 13

1.2.4 模态参数识别的基本方法 15

1.2.5 由相干函数判断实验数据的可信性 16

1.3 振动台 17

1.3.1 振动台分类 17

1.3.2 实施振动试验对振动台的要求 18

1.3.3 压电式振动加速度传感器 19

1.3.4 电荷放大器 23

1.4 电动振动台 24

1.4.1 电动振动台分类 25

1.4.2 电动振动台的工作原理 26

1.4.3 电动振动台的关键构成 27

1.4.4 用于车辆总成性能检测的电动振动台 33

1.4.5 电动振动台的使用 37

1.4.6 电动振动台的维护与常见故障排除 39

1.5 在振动台上实施的振动试验 41

1.5.1 环境事件的模拟 41

1.5.2 振动台上的振动试验及其分类 44

1.5.3 正弦振动试验 45

1.5.4 随机振动试验 47

1.5.5 拟脉冲冲击试验 48

1.6 车辆振动和冲击环境典型试验标准 50

1.6.1 列车环境-IEC 61373—2010《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》 50

1.6.2 汽车环境-GB/T 4970—2009《汽车平顺性试验方法》 53

第2章 构建车辆部件振动谱 55

2.1 振动谱 55

2.1.1 振动谱简介 55

2.1.2 振动谱主要特征 56

2.2 雨流计数法 61

2.2.1 计数法 61

2.2.2 雨流计数法原理 66

2.2.3 雨流计数法算法 67

2.3 构建振动谱的原理 71

2.3.1 载荷谱的编制准则 71

2.3.2 构建振动谱的方法 74

2.3.3 对振动时间历程和振动谱的特征分析 76

第3章 激光扫描测振 78

3.1 多普勒测振 78

3.1.1 多普勒效应 78

3.1.2 多普勒测振原理 78

3.1.3 物体三维振动分量 80

3.1.4 激光干涉基础 80

3.1.5 激光三维测振原理 81

3.1.6 激光测振的优势 81

3.2 工作响应振型 82

3.2.1 工作模态分析OMA 82

3.2.2 工作变形形状ODS 83

3.2.3 工作响应分析ORA 84

3.3 PSV-400-B型扫描式激光测振仪 85

3.3.1 部件组成与连接 85

3.3.2 测振准确性的验证 87

第4章 状态信息远程传输 89

4.1 状态信息远程传输系统 89

4.1.1 通信技术基础 89

4.1.2 状态信息远程传输系统方案设计 91

4.2 状态信息移动传输特性分析 93

4.2.1 移动传输信道信号传输特性分析 93

4.2.2 移动传输信道多径传输特性仿真与试验 96

4.2.3 移动传输信道频率响应特性实验 102

4.3 移动传输信道的噪声及抑制 106

4.3.1 移动传输信道的噪声 106

4.3.2 噪声的抑制 107

4.4 模拟信号移动传输的修正 108

4.4.1 模拟信号移动传输输入信号自功率谱修正 108

4.4.2 模拟信号移动传输输入信号均方值修正 109

第5章 红外热像检测 110

5.1 热像理论 110

5.1.1 红外辐射 110

5.1.2 热辐射量与物体表面温度的关系 110

5.1.3 红外测温原理 110

5.1.4 物体表面温度具有极值的表述 111

5.2 红外热像检测技术 112

5.2.1 红外热像检测系统 112

5.2.2 红外热像检测应用分类 112

5.2.3 红外热像检测的影响因素 113

5.3 NEC R300红外热像仪 115

5.3.1 红外热像仪的一般情况 115

5.3.2 NEC R300红外热像仪 116

5.3.3 红外热像仪操作注意事项 117

第6章 应变检测 118

6.1 应变片检测原理 118

6.1.1 金属电阻应变片检测原理 118

6.1.2 半导体应变片检测原理 119

6.1.3 应变片检测电路 120

6.1.4 应变片布片组桥 122

6.2 应变片特性 124

6.2.1 应变片静态特性 124

6.2.2 应变片的选择 125

6.2.3 应变片低通特性 126

第7章 基于五组分排放分析仪的汽油机瞬态排放检测 130

7.1 有关汽油机瞬态排放检测的思考 130

7.1.1 汽油机瞬态工况 130

7.1.2 汽油机瞬态排放检测 130

7.2 五组分排放分析仪特性分析 132

7.2.1 五组分排放分析仪管路频率响应特性分析 132

7.2.2 五组分排放分析仪瞬态排放检测性能对比实验 136

7.3 汽油机节气门瞬态控制器 139

7.3.1 控制方案 139

7.3.2 节气门瞬态控制器硬件和软件 139

7.3.3 节气门控制方案 140

下篇 实践 142

第8章 振动检测的实践 142

8.1 列车门振动和冲击试验 142

8.1.1 列车振动 142

8.1.2 列车门振动和冲击试验方案 144

8.1.3 A型列车门振动和冲击试验 147

8.1.4 列车门振动和冲击试验后的检验 150

8.2 列车门模态检测 151

8.2.1 列车门模态检测方案 151

8.2.2 B型列车门锤击脉冲激振模态检测结果及分析 157

8.2.3 C型列车门锤击脉冲激振模态检测结果及分析 163

8.2.4 B型列车门扫频激振模态检测结果及分析 164

8.2.5 开展列车门模态检测的思考 166

8.3 某型轿车异常振动检测 167

8.3.1 检测方案 167

8.3.2 确定疑似振动部位的固有频率 168

8.3.3 确定振源 170

8.3.4 异常振动的原因分析 171

8.4 在用汽车门模态参数检测 172

8.4.1 检测方案 172

8.4.2 采用EMA获得试件模态参数 172

8.4.3 通过路面激励获取试件振动特征频率 174

8.4.4 试件一阶固有频率 175

8.5 汽车悬架隔振参数拟脉冲检测 176

8.5.1 拟脉冲激励方式 176

8.5.2 汽车悬架隔振性能参数 176

8.5.3 检测方案和检测结果 178

8.6 柴油机机身横向振动检测 180

8.6.1 检测原理 180

8.6.2 检测对象 181

8.6.3 选择测点 181

8.6.4 检测结果 182

8.6.5 解体测量比较分析 184

第9章 构建车辆部件振动谱的实践 185

9.1 构建D型列车门振动谱 185

9.1.1 获得D型列车门的振动时间历程 185

9.1.2 列车门振动时间历程的检验和特征分析 189

9.1.3 构建D型列车门单元振动谱 191

9.1.4 构建D型列车门携门架振动谱 197

9.2 构建汽车车桥振动谱 198

9.2.1 获得汽车车桥的振动时间历程 199

9.2.2 汽车车桥振动时间历程的检验和特征分析 200

9.2.3 构建汽车车桥单元振动谱 201

9.2.4 构建汽车车桥振动谱 205

第10章 基于激光扫描测振获取工作响应振型的实践 207

10.1 获取列车门的工作响应振型 207

10.1.1 列车门试件 207

10.1.2 A型列车门的工作响应振型 208

10.1.3 E型列车门的工作响应振型 210

10.2 获取汽车门的工作响应振型 213

10.2.1 汽车门试件 213

10.2.2 旋转式侧开门的工作响应振型 214

10.2.3 掀背式后开门的工作响应振型 217

第11章 状态信息远程传输的实践 219

11.1 柴油机动力性检测方案 219

11.1.1 柴油机动力性的便捷表达 219

11.1.2 柴油机机身横向振动信号检测方案 219

11.2 柴油机动力性检测信息远程传输实践 222

11.2.1 柴油机动力性检测信息的FM远程传输 222

11.2.2 柴油机动力性检测信息的GSM远程传输 223

11.2.3 柴油机状态信息的三网融合系统远程传输 224

第12章 红外热像检测的实践 226

12.1 汽车排气管氧传感器螺母焊接变形检测 226

12.1.1 检测方案 226

12.1.2 焊后冷却过程中螺母焊缝的热像图 226

12.1.3 氧传感器螺母焊接变形分析 227

12.2 冷起动—怠速工况下汽车三元催化器外壳温度检测 228

12.2.1 检测方案 229

12.2.2 汽车三元催化器外壳热像 230

12.2.3 冷起动—怠速工况汽车三元催化器温度与排放关系分析 231

12.3 列车门覆板—铝蜂窝胶粘结构粘合品质检测 233

12.3.1 检测方案 233

12.3.2 覆板—铝蜂窝胶粘结构热像 235

12.3.3 覆板—铝蜂窝胶粘结构热像分析 235

第13章 应变检测的实践 238

13.1 列车门上导轨应力检测 238

13.1.1 列车门上导轨应力的试验台检测 238

13.1.2 列车门上导轨应力的实车检测 240

13.2 列车门加压状态应力检测 241

13.2.1 检测方案 241

13.2.2 列车门加压状态应力检测结果及分析 243

13.3 列车门锁舌冲击应力检测 243

13.3.1 检测与分析方案 244

13.3.2 列车门锁舌冲击应力检测结果及分析 244

第14章 汽油机瞬态排放检测的实践 246

14.1 汽油机冷起动过程瞬态排放检测 246

14.2 汽油机暖车和热怠速过程瞬态排放检测 248

附录一 发表的相关研究论文 250

附录二 获得的相关知识产权 252