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1、项目概况

汽车发动机工作中产生的不平衡力、力矩及路面不平度是引起汽车振动的激振的主要激振源。为了减小发动机（动力总成）对整车振动和噪声的影响，一般是通过动力总成悬置连接在车架上的产生隔振效果。理想的动力总成悬置元件应满足多方面的要求。不但应该将发动机自身产生的振动与车架结构隔离，而且还必须对汽车在道路行驶中产生的扰动有满意的响应特性。它必须在汽车突然加速、制动、转向等非稳态干扰时激发的低频扰动范围内有较大的动刚度和阻尼，以便限制动力总成的过分弹跳和过大的位移。简单的说，理想的发动机悬置元件应该在低频范围有较大的动刚度和阻尼，而在高频范围有较低的动刚度。而做动力总成的刚体模态，主要是考虑悬置系统的隔振效果和刚度是否合适。

此次试验是在发动机试验台架上进行，发动机采用3点减震支撑，其边界约束条件与实际发动机在整车上的约束相似。

                            图1  汽车发动机

 

2、测试技术难点

2.1 发动机激励困难

由于整个汽车动力总成的质量较大，其安装刚度和阻尼也较大，模态试验时怎么方便、经济的对整个发动机进行有效的激励存在困难。本试验采用东方所具有专利技术的MSC-3型中力锤对发动机进行了有效激励，获得了具有良好信噪比的模态试验数据。

2.2 发动机模态识别困难

发动机理论上存在6阶刚体模态，为了获得完整的模态试验结果，需要在参考点的选择和模态拟合软件的选择上进行考虑。本试验采用MIMO进行模态试验，避免丢失模态结果，并采用多方所的多种模态拟合方法进行拟合，以得到最优的模态试验结果。

3、测试系统

3.1 分析软件

DASP V11工程版平台软件

MIMO模态分析

         完整的识别出结构的模态，对于密集和对称结构的模态具有很好的识别能力，防止模态的丢失。

多种模态分析方法

        包含PolyIIR、ERA、PloyLSCF、纯模态算法、自动化模态等多种分析方法。

3.2 采集硬件

16通道24位INV3060V采集仪

 INV MSC-3型中力锤

INV9832加速度传感器

4、发动机模态试验结果

共测得发动机前6阶模态结果，部分结果如下所示。

 

                                                    第1阶  Z向平动振型图

                                                第2阶  沿X轴转动振型图

 

                                                    第3阶  沿Z轴转动振型图

                                                    第4阶  沿Y轴转动振型图

                                                       图2 发动机模态试验结果