武汉理工大学2010年车辆实验报告

实验一、汽车振动测试与动态数据处理第一部分：实验预习报告一、实验目的、意义通过试验使学生深入了解汽车整车及零部件振动动态特性测试系统的组成及获得测试系统动态特性的方法即频率响应法和脉冲响应法，比较此两种测试方法的优缺点，并对两种测试方法的测试结果进行分析比较。二、实验原理1、频率响应法若给系统一系列不同频率单位幅值的简谐波输入，测出系统与之对应的输出，分别绘出输出的幅值ny－ω曲线和ϕω−曲线即为系统的幅频特性曲线和相频特性曲线。然后再利用第七章中将要介绍的一元非线性回归分析，便可得到测试系统的幅频特性()Aω和相频特性()ϕω，系统的频率响应函数()Hjω为()()()jHjAeϕωωω−=

1、脉冲响应法若给测试系统一单位脉冲()tδ输入，记录下系统的输出h（t），然后对h（t）进行富氏逆变换，便可得到系统的频率响应函数()Hjω。比较频率响应法和脉冲响应法不难发现，脉冲响应法比频率响应法更简单易行。但需指出的是，在工程实际中，标准的单位脉冲是不存在的。但给系统以作用时间小于1/10τ的冲击输入，即可近似地认为是单位脉冲输入。三、主要仪器设备及耗材试件、激振器、扫频信号发生器、力传感器、压电式加速度、电荷放大器、信号处理设备各一套。四、实验方案与技术路线（实验方案设计、实验手段的确定、实验步骤）实验方案：取一典型汽车部件作为动态测试系统的试件，分别用频率响应法和脉冲响应法测试同一部件的动态特性。比较此两种测试方法的优缺点，并对两种测试方法的测试结果进行分析比较。实验步骤：1、根据原理框图组成仪器系统并对其进行联机调试；2、给试件不同频率的正弦输入，测出其输出，绘制幅频特性曲线和相频特性曲线；3、给试件一单位脉冲输入，测出其输出的变化曲线，然后对其进行富氏变换。

第二部分、实验过程记录一、实验原始记录（包括实验数据记录、实验现象记录、实验过程发现的问题）力传感器BK4382加速度计

力传感器BK4382加速度计

1、绘制原理图；2、记录实验曲线；3、实验中发现的问题。第三部分：结果与讨论一、实验结果分析（包括数据处理、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论）要求：1)每个学生学习和掌握系统动态特性的测试方法；2)每个学生独立完成此项实验的数据处理工作；3)每个学生对两种测试方法的测试结果进行分析比较,并写出实验报告。二、小结、建议及体会1、脉冲响应函数与频率响应函数的关系怎样？2、绘制幅频特性和相频特性曲线。

图一：脉冲响应法原理图图二：频率响应法原理图

被测结构DH5938振动测试系统（DH15202稳压电源/控制器）DH5938

振动测试系统（计算机）

力锤

被测结构DH5938振动测试系统（DH15202稳压电源/控制器）DH5938

振动测试系统（计算机）

激振器功率放大器扫频信号发生器实验二、汽车道路模拟实验与动态测试数据处理第一部分：实验预习报告一、实验目的、意义使学生学会按国家标准GB4970-1966《汽车行驶平顺性随机输入行驶试验方法》中所列的两种试验评价方法即1/3倍频程分别评价和总的加速度加权均方根值等两种试验方法进行汽车行驶平顺性试验。二、实验基本原理与方法利用三向加速度传感器测出汽车行驶时驾驶员座椅、后轴上方座椅及后排座椅上加速度的时间历程，将经电荷放大器放大的加速度信号进行适当调理后，用信号处理机对其进行处理，并输出测试结果。实验条件1、实验车辆：全顺牌轻型客车2、载荷：额定满载；人—椅系统载荷：身高1.70m，质量65Kg的真人；3、道路：沥青路面。

三、主要仪器设备及耗材试验用车一辆、三向加速度传感器、人体振动计、信号处理设备各一套。

四、实验方案与技术路线实验方案：按国家标准GB4970-1966《汽车行驶平顺性随机输入行驶试验方法》中所列的两种试验评价方法即1/3倍频程分别评价和总的加速度加权均方根值对同一汽车的相同测点进行试验，比较两种试验方法的试验结果，分析两种试验结果存在差异的原因。实验方法与步骤1、按照GB4970《汽车行驶平顺性随机输入行驶试验方法》的规定安装仪器；2、记录驾驶员座椅、后轴上方座椅及后排座以上的加速度信号；3、对加速度信号进行适当调理后用数据处理机处理试验数据。第二部分：实验过程记录一、实验原始记录1、绘制实验原理图；

BK4321三轴向加速度传感器BK2512人体振动计数据采集箱QL-108

CRAS数据处

理系统2、实验曲线记录；3、实验过程中发现的问题。第三部分：结果与讨论一、实验结果分析要求：1、学生学习和掌握汽车行驶平顺性的试验方法；2、要求每个学生独立完成此项实验的数据处理工作；3、要求每个学生对两种试验评价方法的测试结果进行分析比较，并写出实验报告。二、小结、建议及体会1、总的加速度加权均方根值评价法和1/3倍频程分别评价法之间的关系；2、FFT的计算原理。实验三、汽车零部件三维测量与数据处理第一部分：实验预习报告一、实验目的、意义 通过此项试验，让学社全面了解最先进的非接触三维扫描测量在工程测试中的作用，掌握非接触三维扫描测量设备的使用方法。二、实验基本原理与方法图1是三维扫描测量的工作原理简图，将激光线（也可用白光）打在被测物体上，利用CCD传感器对被测物体上的激光线进行摄像。该形线在CCD上的影像如图1所示，影像在CCD上水平方向的位置，反映了被测形线上的对应点距CCD的距离，即被测形线对应点的x坐标；影像在CCD上铅垂方向上的位置即为被测形线对应点的z坐标；将打在被测物体上的激光线自左向右间隔地移动，每移动一相等距离L∆就可得到图1所示的一幅图像。显然激光线移动的次数n与L∆的乘积nL⋅∆

即为被测点的y坐标，如此便可得到密布在被测物体表面上各点的三维坐标，即“点云”的坐标。

图1非接触式三维扫描测量1－车门；2－激光线；3－光学系统；4－CCD芯片三、主要仪器设备及耗材1、典型的汽车覆盖件及复杂的汽车基础件（如发动机缸体或变速器壳体）各一件；

2、非接触三维扫描测量仪一台。四、实验方案与技术路线实验内容：取一辆轿车车身或某一复杂车身覆盖件，用非接触激光三维扫描仪对其进行测量，将所测得的点云用专用软件转换为曲面。要求：1)了解激光三维扫描仪的测量原理；2)了解将点云转换为曲面的相关软件和使用方法；3)了解曲面光顺处理的相关知识。实验步骤1、在被测零件上设置多个特征点，以便多片点云数据的拼接；2、对被测零件的全部表面进行扫描测量；3、利用设置在零件表面上的特征点将多片点云数据拼接成一个完整的零件。实验的重点或难点：1、测试方位的正确选择；2、多片点云数据拼接。

第二部分：实验过程记录一、实验原始记录

第三部分：结果与讨论一、实验结果分析

二、小结、建议及体会1、CCD图像传感器在工程上还有那些重要应用；2、噪声点如何剔除。实验四、实验设计一、实验目的 此项试验的目的是，通过指导学生完成一项从试验规划、试验设计到动手做该项试验的全过程，培养学生如何利用所学的试验理论去解决实际试验问题的能力，激发学生的创新潜能。二、实验条件提供汽车试验室中全部可用的实验仪器设备、试验车辆及汽车主要总称部件。三、实验原理根据指导老师给定的或学生自选的试验题目理定试验原理、试验方法。四、实验内容和要求实验内容：结合汽车学院的科研，给每个小组一个试验设计的题目，学生在老师的指导下完成给定题目的试验设计和试验工作，并分析试验内容和方法是否满足实际的需要。要求：1)每个学生独立完成试验设计工作。分析比较每个同学的设计方案，提出一套切实可行的试验方案；2)根据试验设计方案完成试验工作；3)对实验结果进行分析，并修改和完善试验设计。五、实验（上机）方法与步骤1、选题：可以是老师给题，也可以自己选题；2、根据所选题目进行试验规划和试验设计；1、制定试验方法、选用试验仪器设备；2、自己动手完成该项试验。六、实验的重点或难点1、试验规划和试验设计；2、制定试验规范、确定试验方法；

3、搭建一个完整的测试系统。七、思考题1、分析自己搭建的测试系统的动、静态特性。2、分析负载效应对测试结果的影响。据、过程现象及结果数据（现象）等。六、实验（上机）结果与分析结论根据具体实验（上机），进行数据处理与分析，整理、打印相应数据表格、绘制曲线、图形等。对实验（上机）结果进行报告。

七、讨论与提高（不少于300字）

对实验（上机）现象、实验（上机）故障及处理方法、实验（上机）中存在的问题等进行分析和讨论，对实验（上机）的进一步想法或改进意见，或者心得体会。

《汽车测试技术》设计性实验课程讨论题目1、某车缓慢制动时常出现制动摆振现象，请设计一个试验，查寻制动摆

振规律。2、某车在行驶时有跑偏现象，试设计一个试验查找跑偏原因。3、利用车速表试验台，设计一个系统以准确地测试车速表的误差。