摩托車(chē)消聲器振動(dòng)測試

作者：時(shí)間：2013-11-11 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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3.2 測試加速度頻譜分析

對測試加速度時(shí)域信號做 FFT，得到其所對應的頻譜。通過(guò)頻譜圖可以看出振動(dòng)的主要頻率成分特征，從而判斷發(fā)動(dòng)機激勵及路面激勵分別對消聲器振動(dòng)的貢獻量。這里僅列舉發(fā)動(dòng)機轉速4000rpm 和8000rpm 下前測點(diǎn)（后測點(diǎn)結果類(lèi)似）Z 方向的振動(dòng)加速度頻譜。

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圖4：4000rpm 惡劣路Z 方向加速度頻譜

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圖5：8000rpm 惡劣路Z 方向加速度頻譜

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圖6：4000rpm 鋪裝路Z 方向加速度頻譜

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圖7：8000rpm 鋪裝路Z 方向加速度頻譜

頻譜圖中可以很明顯地看出惡劣路面和鋪裝路面的區別，主要表現在路面激勵引起的低頻振動(dòng)上。惡劣路面頻譜圖中低頻成分比較明顯，而鋪裝路面低頻成分幾乎不存在。路面激勵引起的低頻成分相對于發(fā)動(dòng)機激勵等引起的高頻成分從能量上來(lái)說(shuō)相對較小，尤其當發(fā)動(dòng)機轉速較高時(shí)表現更明顯。發(fā)動(dòng)機轉速所對應頻率及倍頻成分很明顯，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機激勵是消聲器振動(dòng)進(jìn)而可能產(chǎn)生疲勞問(wèn)題的重要原因。當發(fā)動(dòng)機轉速達到9000rpm 左右后，發(fā)動(dòng)機轉速對應頻率及倍頻成分引起的振動(dòng)還是比較明顯，但是1000Hz 以上的高頻振動(dòng)成分明顯增大，占振動(dòng)能量的主要部分。

3.3 消聲器結構有限元分析

根據消聲器結構及實(shí)際約束狀態(tài)計算消聲器約束模態(tài)和在加速度載荷作用下的應力分布狀況。計算結果表明在約束狀態(tài)下三種消聲器方案200Hz 以下都具有3~4 個(gè)共振頻率存在，所以要想完全避開(kāi)消聲器在使用過(guò)程中的共振是非常困難的。強度分析結果顯示外部加強的方案2 優(yōu)于內部加強的方案1 且都明顯優(yōu)于原方案。

4．結論

通過(guò)對測試信號的分析可以確定引起消聲器產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因是發(fā)動(dòng)機引起的激勵，路面激勵引起的振動(dòng)相對較小。三種方案的約束模態(tài)在200~300Hz 頻率內都存在，當發(fā)動(dòng)機轉頻或倍頻達到該頻率時(shí)會(huì )引起共振，從頻譜及RMS 分析結果來(lái)看幅值不會(huì )放大很多。三種方案都無(wú)法完全避開(kāi)該頻率段。當發(fā)動(dòng)機轉速達到9000rpm 后，測試結果顯示高頻(1000Hz以上)振動(dòng)成分明顯增大，對消聲器的疲勞很不利。內部加強和外部加強后，消聲器振動(dòng)水平有所下降，從測試結果來(lái)看，外部加強的效果最好，振動(dòng)加速度RMS 值最小。慣性力CAE分析結果顯示，加強后應力水平及應力分布狀況均有比較明顯的改善，其中外部加強效果最明顯。綜合考慮外部加強方案是三個(gè)方案中效果最好的。

由于測試條件限制，發(fā)動(dòng)機轉速的穩定性、行使路線(xiàn)的一致性都存在一定誤差，所以本次測量的結果存在一定誤差。CAE 計算中均采用相同的加速度值載荷邊界，基本反映三種方案的振動(dòng)應力分布狀況?？紤]到測試RMS 值外部加強方案最小，所以實(shí)際中外部加強方案與其他方案的差別還要明顯。

參考文獻：
[1] 工程振動(dòng)測試與分析. [M]. 李方澤、劉馥清，高等教育出版社， 1992
[2] 踏板式摩托車(chē)振動(dòng)實(shí)驗分析. [J]. 李以農、米林、楊城，重慶大學(xué)學(xué)報，2003-2
[3] LMS 幫助系統

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