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上篇 基础1

第1章 振动检测1

1.1 振动检测基础1

1.1.1 振动概述1

1.1.2 振动分类2

1.1.3 正弦振动2

1.1.4 随机振动5

1.1.5 拟脉冲冲击7

1.1.6 设定振动信号的采样参数9

1.1.7 振动试验发展的方向9

1.1.8 产品健壮工程简述9

1.2 模态分析基本理论11

1.2.1 模态分析的理论基础11

1.2.2 试验模态分析方法13

1.2.3 计算系统频响函数13

1.2.4 模态参数识别的基本方法15

1.2.5 由相干函数判断实验数据的可信性16

1.3 振动台17

1.3.1 振动台分类17

1.3.2 实施振动试验对振动台的要求18

1.3.3 压电式振动加速度传感器19

1.3.4 电荷放大器23

1.4 电动振动台24

1.4.1 电动振动台分类25

1.4.2 电动振动台的工作原理26

1.4.3 电动振动台的关键构成27

1.4.4 用于车辆总成性能检测的电动振动台33

1.4.5 电动振动台的使用37

1.4.6 电动振动台的维护与常见故障排除39

1.5 在振动台上实施的振动试验41

1.5.1 环境事件的模拟41

1.5.2 振动台上的振动试验及其分类44

1.5.3 正弦振动试验45

1.5.4 随机振动试验47

1.5.5 拟脉冲冲击试验48

1.6 车辆振动和冲击环境典型试验标准50

1.6.1 列车环境-IEC 61373—2010《轨道交通机车车辆设备冲击和振动试验》50

1.6.2 汽车环境-GB/T 4970—2009《汽车平顺性试验方法》53

第2章 构建车辆部件振动谱55

2.1 振动谱55

2.1.1 振动谱简介55

2.1.2 振动谱主要特征56

2.2 雨流计数法61

2.2.1 计数法61

2.2.2 雨流计数法原理66

2.2.3 雨流计数法算法67

2.3 构建振动谱的原理71

2.3.1 载荷谱的编制准则71

2.3.2 构建振动谱的方法74

2.3.3 对振动时间历程和振动谱的特征分析76

第3章 激光扫描测振78

3.1 多普勒测振78

3.1.1 多普勒效应78

3.1.2 多普勒测振原理78

3.1.3 物体三维振动分量80

3.1.4 激光干涉基础80

3.1.5 激光三维测振原理81

3.1.6 激光测振的优势81

3.2 工作响应振型82

3.2.1 工作模态分析OMA82

3.2.2 工作变形形状ODS83

3.2.3 工作响应分析ORA84

3.3 PSV-400-B型扫描式激光测振仪85

3.3.1 部件组成与连接85

3.3.2 测振准确性的验证87

第4章 状态信息远程传输89

4.1 状态信息远程传输系统89

4.1.1 通信技术基础89

4.1.2 状态信息远程传输系统方案设计91

4.2 状态信息移动传输特性分析93

4.2.1 移动传输信道信号传输特性分析93

4.2.2 移动传输信道多径传输特性仿真与试验96

4.2.3 移动传输信道频率响应特性实验102

4.3 移动传输信道的噪声及抑制106

4.3.1 移动传输信道的噪声106

4.3.2 噪声的抑制107

4.4 模拟信号移动传输的修正108

4.4.1 模拟信号移动传输输入信号自功率谱修正108

4.4.2 模拟信号移动传输输入信号均方值修正109

第5章 红外热像检测110

5.1 热像理论110

5.1.1 红外辐射110

5.1.2 热辐射量与物体表面温度的关系110

5.1.3 红外测温原理110

5.1.4 物体表面温度具有极值的表述111

5.2 红外热像检测技术112

5.2.1 红外热像检测系统112

5.2.2 红外热像检测应用分类112

5.2.3 红外热像检测的影响因素113

5.3 NEC R300红外热像仪115

5.3.1 红外热像仪的一般情况115

5.3.2 NEC R300红外热像仪116

5.3.3 红外热像仪操作注意事项117

第6章 应变检测118

6.1 应变片检测原理118

6.1.1 金属电阻应变片检测原理118

6.1.2 半导体应变片检测原理119

6.1.3 应变片检测电路120

6.1.4 应变片布片组桥122

6.2 应变片特性124

6.2.1 应变片静态特性124

6.2.2 应变片的选择125

6.2.3 应变片低通特性126

第7章 基于五组分排放分析仪的汽油机瞬态排放检测130

7.1 有关汽油机瞬态排放检测的思考130

7.1.1 汽油机瞬态工况130

7.1.2 汽油机瞬态排放检测130

7.2 五组分排放分析仪特性分析132

7.2.1 五组分排放分析仪管路频率响应特性分析132

7.2.2 五组分排放分析仪瞬态排放检测性能对比实验136

7.3 汽油机节气门瞬态控制器139

7.3.1 控制方案139

7.3.2 节气门瞬态控制器硬件和软件139

7.3.3 节气门控制方案140

下篇 实践142

第8章 振动检测的实践142

8.1 列车门振动和冲击试验142

8.1.1 列车振动142

8.1.2 列车门振动和冲击试验方案144

8.1.3 A型列车门振动和冲击试验147

8.1.4 列车门振动和冲击试验后的检验150

8.2 列车门模态检测151

8.2.1 列车门模态检测方案151

8.2.2 B型列车门锤击脉冲激振模态检测结果及分析157

8.2.3 C型列车门锤击脉冲激振模态检测结果及分析163

8.2.4 B型列车门扫频激振模态检测结果及分析164

8.2.5 开展列车门模态检测的思考166

8.3 某型轿车异常振动检测167

8.3.1 检测方案167

8.3.2 确定疑似振动部位的固有频率168

8.3.3 确定振源170

8.3.4 异常振动的原因分析171

8.4 在用汽车门模态参数检测172

8.4.1 检测方案172

8.4.2 采用EMA获得试件模态参数172

8.4.3 通过路面激励获取试件振动特征频率174

8.4.4 试件一阶固有频率175

8.5 汽车悬架隔振参数拟脉冲检测176

8.5.1 拟脉冲激励方式176

8.5.2 汽车悬架隔振性能参数176

8.5.3 检测方案和检测结果178

8.6 柴油机机身横向振动检测180

8.6.1 检测原理180

8.6.2 检测对象181

8.6.3 选择测点181

8.6.4 检测结果182

8.6.5 解体测量比较分析184

第9章 构建车辆部件振动谱的实践185

9.1 构建D型列车门振动谱185

9.1.1 获得D型列车门的振动时间历程185

9.1.2 列车门振动时间历程的检验和特征分析189

9.1.3 构建D型列车门单元振动谱191

9.1.4 构建D型列车门携门架振动谱197

9.2 构建汽车车桥振动谱198

9.2.1 获得汽车车桥的振动时间历程199

9.2.2 汽车车桥振动时间历程的检验和特征分析200

9.2.3 构建汽车车桥单元振动谱201

9.2.4 构建汽车车桥振动谱205

第10章 基于激光扫描测振获取工作响应振型的实践207

10.1 获取列车门的工作响应振型207

10.1.1 列车门试件207

10.1.2 A型列车门的工作响应振型208

10.1.3 E型列车门的工作响应振型210

10.2 获取汽车门的工作响应振型213

10.2.1 汽车门试件213

10.2.2 旋转式侧开门的工作响应振型214

10.2.3 掀背式后开门的工作响应振型217

第11章 状态信息远程传输的实践219

11.1 柴油机动力性检测方案219

11.1.1 柴油机动力性的便捷表达219

11.1.2 柴油机机身横向振动信号检测方案219

11.2 柴油机动力性检测信息远程传输实践222

11.2.1 柴油机动力性检测信息的FM远程传输222

11.2.2 柴油机动力性检测信息的GSM远程传输223

11.2.3 柴油机状态信息的三网融合系统远程传输224

第12章 红外热像检测的实践226

12.1 汽车排气管氧传感器螺母焊接变形检测226

12.1.1 检测方案226

12.1.2 焊后冷却过程中螺母焊缝的热像图226

12.1.3 氧传感器螺母焊接变形分析227

12.2 冷起动—怠速工况下汽车三元催化器外壳温度检测228

12.2.1 检测方案229

12.2.2 汽车三元催化器外壳热像230

12.2.3 冷起动—怠速工况汽车三元催化器温度与排放关系分析231

12.3 列车门覆板—铝蜂窝胶粘结构粘合品质检测233

12.3.1 检测方案233

12.3.2 覆板—铝蜂窝胶粘结构热像235

12.3.3 覆板—铝蜂窝胶粘结构热像分析235

第13章 应变检测的实践238

13.1 列车门上导轨应力检测238

13.1.1 列车门上导轨应力的试验台检测238

13.1.2 列车门上导轨应力的实车检测240

13.2 列车门加压状态应力检测241

13.2.1 检测方案241

13.2.2 列车门加压状态应力检测结果及分析243

13.3 列车门锁舌冲击应力检测243

13.3.1 检测与分析方案244

13.3.2 列车门锁舌冲击应力检测结果及分析244

第14章 汽油机瞬态排放检测的实践246

14.1 汽油机冷起动过程瞬态排放检测246

14.2 汽油机暖车和热怠速过程瞬态排放检测248

附录一 发表的相关研究论文250

附录二 获得的相关知识产权252