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汽车发动机惯性参数识别的试验研究

作　者: 徐庆华
导　师: 丁康；何旭若
学　校: 华南理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 发动机惯性参数参数识别振动测试传递函数
分类号: U467.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
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内容摘要

刚体惯性参数是进行机械系统动力学分析、优化控制、评价和确定产品结构功能的重要参数。对于发动机来说,这些参数包括发动机的质量、质心位置、转动惯量和惯性积,刚体惯性参数的精确测量是进行汽车悬置系统优化设计的前提之一。研究一种精确又简便的惯性参数识别试验方法在工程实际中有着重大的意义。论文主要研究一种基于振动实验测试的传递函数,从理论上详细推导了忽略系统的刚度和阻尼的发动机刚体惯性参数的识别方法,无需已知某一参数,可同时识别发动机的十个惯性参数。利用可忽略刚度和阻尼的弹性拉绳悬吊待测刚体,在待测刚体上选取合适的响应点和激励点,通过力锤激励测试传递函数。选取传递函数刚体模态与弹性体模态之间的平滑质量线,代入理论推导的惯性参数识别公式中求解十个刚体惯性参数。通过规则刚体框架和标准块(质量与质心位置类似于发动机)惯性参数识别实验验证了提出的识别方法的准确性和精确性;将识别方法用于不规则刚体——发动机缸体惯性参数的识别,识别结果一致性良好,进一步验证了识别方法的有效性;对误差产生的原因进行了定性分析。最后利用该方法对发动机的惯性参数进行识别,识别结果与扭摆法识别结果作对比,二者接近,可满足工程实际应用要求。该方法不需要专门的试验台,原理简单,操作容易,可适用于一切可视为刚体的惯性参数识别,具有重要的工程应用价值。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-14
  1.1 课题研究的背景和意义  9
    1.1.1 课题来源  9
    1.1.2 研究意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-13
  1.3 论文的研究内容  13-14
第二章惯性参数的振动识别试验原理和测试分析方法  14-26
  2.1 惯性参数的振动识别原理和试验方案  14-21
    2.1.1 振动识别试验原理  14-20
    2.1.2 振动识别试验方案  20-21
  2.2 测试分析所使用的信号处理方法  21-25
    2.2.1 傅里叶变换和频谱分析  21-23
    2.2.2 传递函数和相干函数  23-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章规则刚体的惯性参数识别  26-41
  3.1 规刚刚体框架的惯性参数识别  26-33
    3.1.1 规则刚体框架惯性参数的理论计算  26-28
    3.1.2 规则刚体框架惯性参数的试验测试  28-31
    3.1.3 识别结果及误差分析  31-33
  3.2 标准块的惯性参数识别  33-40
    3.2.1 标准块惯性参数的理论计算  33-34
    3.2.2 标准块传递函数实验测试  34-38
    3.2.3 试验结果数据处理及误差分析  38-40
  3.3 本章小结  40-41
第四章发动机刚体惯性参数识别  41-53
  4.1 发动机缸体的惯性参数识别  41-46
    4.1.1 发动机缸体惯性参数的试验测试  41-45
    4.1.2 试验数据处理及结果分析  45-46
  4.2 发动机的惯性参数识别  46-52
    4.2.1 发动机惯性参数的试验测试  46-50
    4.2.2 试验数据处理及结果分析  50-52
  4.3 本章小结  52-53
结论与展望  53-55
  结论  53
  展望  53-55
参考文献  55-59
攻读硕士学位期间取得的研究成果  59-60
致谢  60-61

汽车发动机惯性参数识别的试验研究

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