实验一、汽车振动动态特性的测试
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n y －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
()A ω和相频特性()ϕω，系统的频率响应函数()H j ω为
()
()()j H j A e
ϕωωω-=
2、脉冲响应法
若给测试系统一单位脉冲()t δ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()H j ω。
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）
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：频率响应法原理图
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；
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
⋅∆
∆的乘积n 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
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；
