车辆多相关子系统激励下响应的分析研究

作     者：安木金 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李舜酩

授予年度：2011年

学科分类：082304[工学-载运工具运用工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：车辆 振动 多相关 子系统激励 相关性 经验模式分解 偏相干分析 集合平均法 

摘      要：随着汽车工业的发展,振动和噪声问题日渐突现出来,影响了乘用舒适性。汽车出现振动故障时,其原因可能是多个激励源共同作用的结果,不同级的激励之间具有复杂相关性。现有的研究分析方法,在多输入振动信号分析中,只是逐个单独地分析某个激励源对最终振动结果的影响是不完整的。因此,在对子系统输入特征提取的基础上,考虑多个输入组成的多级子系统输入相互作用后对输出的影响具有重要的理论意义和工程价值。 本文针对车辆中振动和噪声问题,对车辆在多相关子系统激励下的响应情况进行了研究分析,本文研究的主要内容归纳如下: (1)对传统振动噪声分析方法的研究进行了综述,阐述了主要车辆振动噪声信号特征提取方法的研究现状,并指出其存在的问题和不足,介绍了相关分析理论。 (2)建立了多子系统输入单输出系统模型。在一级输入单输出系统模型的基础上引入子系统输入单输出系统模型,通过分析相关激励之间的关系,将实际系统简化为多子系统输入单输出系统模型。 (3)提出了一种应用于多子系统模型的特征提取新方法。在研究经验模式分解方法的基础上,对其进行了改进,同时结合多子系统模型,提出了一种基于多子系统输入模型的经验模式分解特征提取新方法,为进一步分析子系统各级输入和各子系统对输出的贡献大小创造了条件。仿真分析验证了其有效性。 (4)提出了一种分析多子系统输入模型的新方法。针对偏相干方法分析多相关子系统输入单输出系统所存在的不足,利用集合平均法对系统进行分析,提出了多相关子系统平均输入单输出系统模型分析方法,得到了互相关子系统激励对系统响应贡献量的分析方法。仿真分析验证了其有效性。 (5)进行了车辆整车多相关子系统激励下响应的试验研究。通过对某车辆进行了实际路面试验,运用特征提取新方法和模型分析新方法对采集到的信号进行了分析,分析结果对车辆下一步的改进提供了依据。试验表明,本文提出的新方法可以有效地应用于实际工程问题中,具有一定的参考价值。 综上所述,本论文主要针对车辆结构受到激励的复杂相关性,从理论上对多相关子系统激励进行了研究,最后结合试验进行了分析,得到了若干有价值的结论。