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专利号: 2020106470222
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、确定主要非燃烧激励源,分析气门开启关闭激励和相邻缸燃烧激励的时域特点,求解往复惯性力和活塞换向撞击力的激励源强度,得到对振动信号影响敏感的激励源;

步骤二、确定对振动信号起首要作用的非燃烧激励,对实际内燃机结构进行简化,保留机体和缸盖,建立发动机仿真模型;在模型上选定测点施加力锤,通过对比仿真振动信号和实测振动信号验证模型有效性;

通过压缩小波变换技术对各激励振动响应信号的时频特点进行了分析,得到对振动信号起首要作用的非燃烧激励;

步骤三、根据步骤二中确定的首要非燃烧激励,利用偏相干函数计算该激励信号在特定频率处对振动信号的贡献度。

2.根据权利要求1所述的基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法,其特征在于,所述步骤一中求解往复惯性力和活塞换向撞击力的激励源强度的方法为:根据测得的缸内压力信号、往复惯性力的激励曲线和活塞换向撞击力的激励曲线分别获取其最大值。

3.根据权利要求1所述的基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法,其特征在于:所述步骤二中建立发动机仿真模型时采用10节点四面体网格,机体通过4个支架固定在试验台架上,约束支架为刚性体不发生变形,对支架上各节点进行约束,限制其各个方向的自由度。

4.根据权利要求1所述的基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法,其特征在于,所述步骤二中仿真振动信号和实测振动信号模型有效性验证方法为:首先、在实际发动机上选择施力点施加力锤激励,测取力锤信号和测点处的振动加速度信号;

然后,将测取的力锤信号施加到模型的相应的施力点上,仿真得到测点处的振动加速度信号;

最后、得出力锤激励信号、实测振动加速度信号、20点光顺后的实测振动加速度信号和仿真得到的振动加速度信号图,得出验证结论。

5.根据权利要求1所述的基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法,其特征在于:所述步骤二中通过压缩小波变换技术对各激励振动响应信号的时频特点进行了分析的方法为:首先、测得往复惯性力信号和活塞换向撞击力的时频谱图,得出能量主要分布的频率范围;

然后、对激励响应信号时频分析,得到振动位移、振动速度和振动加速度信号的时频分布,得到单独施加往复惯性力激励和活塞换向激励引起的振动信号特性;

最后、模拟施加活塞换向撞击、往复惯性力和缸内压力信号三个激励共同作用时的振动速度信号,同时模拟不考虑活塞换向撞击时其他两个激励共同作用时的振动速度信号,不考虑往复惯性力时其他两个激励共同作用时的振动速度信号;得到在所有的非燃烧激励中起首要作用的非燃烧激励。

6.根据权利要求1所述的基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法,其特征在于,利用偏相干函数计算该激励信号在特定频率处对振动信号的贡献度的方法为:两个输入x1(t)、x2(t),单输出信号y(t)的偏相干函数可以定义为:称为x2(t)与y(t)之间的偏相干函数,其中x1(t)的影响已排除掉,S2Y1(f)为x2(t)与y(t)的条件互功率谱,S221(f)和SYY1(f)分别为去掉x1(t)影响后x2(t)与y(t)的条件自功率谱,且满足不等式:根据计算结果得出特定频率时贡献度的统计结果,最终得出结论。