汽车性能实验报告格式.docx

汽车性能实验报告格式.docx

《汽车性能实验报告格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车性能实验报告格式.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

汽车性能实验报告格式

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

－

曲线和

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

和相频特性

，系统的频率响应函数

为

2、脉冲响应法

若给测试系统一单位脉冲

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

。

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：

脉冲响应法原理图

图二：

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。

   中华人民共和国国家标准　GB／T4970一1996

　　　     汽车平顺性随机输人行驶试验方法　

1　主题内容与适用范围

　　本标准规定了汽车平顺性随机输入行驶试验方法。

　　本标准适用于各种类型汽车。

2　引用标准

GB／T13441　人体全身振动环境的测量规范

GB／T12534　汽车道路试验方法通则

GB7031　车辆振动输入路面平度表示方法

3　试验条件

3．1　道路

　　试验道路应平直，纵坡不大于l％，路面干燥，不平度应均匀无突变，长度

不小于3km，两端应有30～50m的稳速段。

　　试验道路包括两种：

　　a.　沥青路，其路面等级应符合GB7031规定的B级路面；

　　b.　砂石路，其路面等级应符合GB7031规定的C级路面；

　　砂石路为越野车、矿用自卸车优选路面，沥青路为其余类型汽车优选路面。

3．2　风速

　　不大于5m／s。

3．3　汽车技术状况

3．3．1　汽车各总成、部件、附件及附属装置（包括随车工具与备胎）必须

按规定装备齐全，并装在规定的位置上。

调整状况应符合该车技术条件的规定。

3．3．2　轮胎气压应符合汽车技术条件的规定，误差不超过±10kPa。

3．4　汽车的载荷

　　汽车的载荷均为额定最大装载质量，根据需要可增作半载或空载。

载荷物

均匀分布且固定牢靠，试验过程中不得晃动和颠离，亦不应因潮湿、散失等情况

而改变其质量。

3．5　人一椅系统的载荷

3．5．1　非测试部位的载荷应为身高1．70±0．05m、体重为65±5kg的自然人。

3．5．2　测试部位的载荷应符合GB/T12534中表1的有关规定。

3．6　人的乘坐姿势

　　测试部位的乘员应全身放松，两手自然地放在大腿上，其中驾驶员的两手

自然地置于方向盘上，在试验过程中应保持乘坐姿式不变。

一般情况，乘员自然

地靠在靠背上，否则应注明。

3．7　试验车速

　　试验车速至少有包括大于常用车速、小于常用车速以及常用车速在内的三

种车速。

试验时，应使用常用档位。

3．7．1　沥青路

　　a.?

轿车：

40，50，60，70，80，90，100km／h，常用车速为70km／h；

　　b．其它类型汽车：

40，50，60，70，80km/h，常用车速为60km／h。

3．7．2　砂石路

　　a.?

轿车：

40，50，60，70km／h，常用车速为60km／h；

　　b．其它类型汽车：

30，40，50，60km/h，常用车速为50km/h。

3．7．3　车速偏差

　　车速偏差为试验车速的±4％。

4　试验仪器

　　平顺性测试用仪器系统应包括有加速度传感器、放大器、磁带记录仪或

数据处理器。

其中，磁带记录仪的信噪比应优于40dB。

测试系统的性能应

稳定可靠，测人-椅系统的频响为0．1～100Hz,测货厢的频响为0．3～500Hz。

5　实验方法　

5．1　加速度传感器安装在下述测试位置：

　　a．轿车：

左侧前排和后排座椅上；

　　b．客车：

驾驶员座椅、左侧后轴上方座椅和最后排座椅上；

　　c．其它类型汽车：

驾驶员座椅上，车厢底板中心及距车厢边板、车厢后

板各300mm处。

　　安装在座椅上的加速度传感器应能测三个方向的振动，以测量垂直振动

（即Z轴向的直线振动）、横向振动（即左右方向Y轴向和前后方向X轴

向的直线振动）的加速度时间历程。

传感器应与人体紧密接触，并且在

人体与座椅间放入一安装传感器的垫盘，其底盘推荐采用如附录B（参

考件）所示的结构型式。

5．2　试验时，汽车在稳速段内要稳住车速，然后以规定的车速匀速驶过试

验路段。

在进入试验路段时启动测试仪器以测量各测试部位的加速度时间

历程，同时测量通过试验路段的时间以计算平均车速。

5．3　样本记录长度不短于3min。

6　平顺性评价

6．1　评价指标，对于人体振动的评价用加权加速度均方根值αw，并分别

用αzw、αyw、αxw表示垂直方向、左右方向和前后方向振动的加权加速

度均方根值。

或用三轴向加权加速度均方恨的矢量和即总加权加速度均方根

值，用αwo表示。

对货车车厢振动的评价用加速度均方根值αr.m.s和加速度

功率谱密度函数。

评价指标的意义与计算按附录A（补充件）。

　　注：

若测得的人体振动评价指标为等效均值时，应按附录A（补充件）

给出的公式换算成加权加速度均方根值。

6．2　汽车平顺性以评价指标与车速的关系曲线——车速特性评价。

6．3　根据需要亦可只用常用车速的评价指标来评价平顺性。

7　数据处理的要求

7．1　对人-椅系统采用下列参数：

　　a．截断频率fc=100Hz；

　　b．采样时间间隔Δt=0.005s；

　　c．分辨带宽Δf和独立样本个数q:

Δf=0.1953Hz，q≥25；

　　d．使用窗函数。

7．2　对货车车厢，建议截断频率fc=500Hz，其它参数亦作相应改变。

8　试验报告内容

　　试验报告应包括下述内容。

8．1　汽车型号、发动机号、底盘号、制造厂。

8．2　试验日期。

8．3　汽车参数：

　　a.　最大总质量、轴载质量（前轴、后轴）；

　　b.　轮胎型式和尺寸；

　　c.　轮胎气压（前轮、后轮）；

　　d.　轴距；

　　e.　悬架型式；

　　f.　座倚型式。

8．4　人体参数：

　　a.　性别；

　　b.　体重；

　　c.　身高；

　　d.　乘坐姿式的描述。

8．5　测试仪器型号及性能指标。

8．6　试验场地及路面、气候条件描述。

8．7　试验结果及分析。

试验结果，应注明窗函数名称。

8．8　试验参加者及报告人。

8．9　报告日期。

　　　　　　　　　　　　　　附录A

　　　　　　　　　　平顺性评价指标的意义与计算

　　　　　　　　　　　　　　（补充件）

A1　加权加速度均方根值

　　加权加速度均方根值是按振动方向，根据人体对振动频率的敏感程度而进行

加权计算的，是人体振动评价指标。

A1.1　单轴向加权加速度均方根值αw。

　　a.由等带宽频谱分析得到的加速度自功率谱密度函数Ga（f）计算αw。

　　　先按下式计算1／3倍频带加速度均方根谱值：

　　式中：

αj—一中心频率为fj的第j（j=1，2，3…………20）个1／3倍频带加

速度均方根谱值，m／s2；

　　　　fij,fuj——分别是1/3倍频带的中心频带为fj的下、上限频率（见表A1

），Hz；

　　　　Ga（f）——等带宽的加速度自功率谱密度函数，m2/s2。

　　然后，再按下式计算αw：

　　式中：

αw——单轴向加权加速度均方根值，m／s2；

　　　wj——第j个1／3倍频带的加权系数，见表A2。

　　另外，变可由Ga（f）直接积分而计算αw：

　　式中：

W（f）——频率加权函数：

　　　　　　　　　　0.5f1/2　　（0.9＜f≤4）

　　Z轴方向W（f）=

　　1.0　　　　（4＜f≤8）

　　　　　　　　　　8／f　　（8＜f）

　　X,Y轴方向W（f）=1.0　　（0.9＜f≤4）

　　　　　　　　　　　2/f　　（2＜f）

　　b.对于记录的加速度时间历程，通过符合频率加权函数w（f）或表A2规定的频

率加权滤波网络得到加权加速度时间函数αw（t），按下式计算：

=

式中：

αw（t）——加权加速度时间历程，m／S2

　　　　T——统计持续时间，s。

　　c.　由1/3倍频带均方根谱值计算αw：

　　若数据处理设备对所记录的加速度时间历程经过处理后，能直接得到1/3倍

频带加速度均方根谱值αj，则可直接按（A2）式计算αw。

A1.2　总加权加速度均方根值αwo

　　总加权加速度均方根值αwo按下式计算：

　　αwo=[（1.4αxw）2+（1.4αyw）2+α2zw]1/2…………………（A5）

式中：

αxw——前后方向（即X轴向）加权加速度均方根值，m/s2；

　　αyw——左右方向（即Y轴向）加权加速度均方根值，m/s2；

　　αzw——垂直方向即Z轴向加权加速度均方根值，m/s2。

A2　等效均值与加权加速度均方根值换算

　　按下式换算

　　　　　　Leq=20.lgαw/αo……………………………（A6）

　　式中：

Leq——一定测量时间内的加权加速度均方根对数值，即等效均值，

dB；

　　　αo——参考加速度均方根值，αo=10-6m／s2。

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

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

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

就可得到图1所示的一幅图像。

显然激光线移动的次数

与

的乘积

即为被测点的

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；

3）了解曲面光顺处理的相关知识。

实验步骤

1、在被测零件上设置多个特征点，以便多片点云数据的拼接；

2、对被测零件的全部表面进行扫描测量；

3、利用设置在零件表面上的特征点将多片点云数据拼接成一个完整的零件。

实验的重点或难点：

1、测试方位的正确选择；

2、多片点云数据拼接。

第二部分：

实验过程记录

一、实验原始记录

第三部分：

结果与讨论

一、实验结果分析

二、小结、建议及体会

1、CCD图像传感器在工程上还有那些重要应用；

2、噪声点如何剔除。

实验四、实验设计

一、实验目的

此项试验的目的是，通过指导学生完成一项从试验规划、试验设计到动手做该项试验的全过程，培养学生如何利用所学的试验理论去解决实际试验问题的能力，激发学生的创新潜能。

二、实验条件

提供汽车试验室中全部可用的实验仪器设备、试验车辆及汽车主要总称部件。

三、实验原理

根据指导老师给定的或学生自选的试验题目理定试验原理、试验方法。

四、实验内容和要求

实验内容：

结合汽车学院的科研，给每个小组一个试验设计的题目，学生在老师的指导下完成给定题目的试验设计和试验工作，并分析试验内容和方法是否满足实际的需要。

要求：

1）每个学生独立完成试验设计工作。

分析比较每个同学的设计方案，提出一套切实可行的试验方案；

2）根据试验设计方案完成试验工作；

3）对实验结果进行分析，并修改和完善试验设计。

五、实验（上机）方法与步骤

1、选题：

可以是老师给题，也可以自己选题；

2、根据所选题目进行试验规划和试验设计；

1、制定试验方法、选用试验仪器设备；

2、自己动手完成该项试验。

六、实验的重点或难点

1、试验规划和试验设计；

2、制定试验规范、确定试验方法；

3、搭建一个完整的测试系统。

七、思考题

1、分析自己搭建的测试系统的动、静态特性。

2、分析负载效应对测试结果的影响。

据、过程现象及结果数据（现象）等。

六、实验（上机）结果与分析结论

根据具体实验（上机），进行数据处理与分析，整理、打印相应数据表格、绘制曲线、图形等。

对实验（上机）结果进行报告。

七、讨论与提高（不少于300字）

对实验（上机）现象、实验（上机）故障及处理方法、实验（上机）中存在的问题等进行分析和讨论，对实验（上机）的进一步想法或改进意见，或者心得体会。

《汽车测试技术》设计性实验课程讨论题目

1、某车缓慢制动时常出现制动摆振现象，请设计一个试验，查寻制动摆振规律。

2、某车在行驶时有跑偏现象，试设计一个试验查找跑偏原因。

3、利用车速表试验台，设计一个系统以准确地测试车速表的误差。

实验五、汽车噪声测试

一、实验目的

让学生了解汽车加速行驶的车外噪声及匀速行驶的车内噪声的测试方法和相关的国家标准，培养学生的试验技能。

二、实验条件

装备齐全、技术状况良好的汽车一辆、精密声级计两套。

1、场地条件

1）测量场地应平坦而空旷，在测试中心以25米为半径的范围内，不应有大的反射物，如建筑物、围墙等。

   2）测试场地跑道应有20米以上的平直、干燥的沥青路面或混凝土路面。

路面坡度不超过0.5%。

   3）本底噪声（包括风噪声）应比所测车辆噪声至少低10分贝。

并保证测量不被偶然的其他声源所干扰。

   注：

本底噪声系指测量对象噪声不存在时，周围环境的噪声。

4）测量场地示意图1。

5）测试话筒位于20米跑道中心点0两侧，各距中线7.5米，距地面高度1.2米，用三角架固定，话筒平行于路面，其轴线垂直于车辆行驶方向。

三、实验原理

人们日常生活中遇到的声音，若以声压值表示，由于变化范围非常大，可以达六个数量级以上，同时由于人体听觉对声信号强弱刺激反应不是线形的，而是成对数比例关系。

所以采用分贝来表达声学量值。

所谓分贝是指两个相同的物理量（例A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。

N = 10lg（A1/A0） 分贝符号为"dB"，它是无量纲的。

为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，有关人员在噪声测量仪器——声级计中设计了一种特殊滤波器，叫计权网络。

通过计权网络测得的声压级，已不再是客观物理量的声压级，而叫计权声压级或计权声级，简称声级。

通用的有A、B、C和D计权声级。

A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性；C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性；。

计权网络是一种特殊滤波器，当含有各种频率通过时，它对不同频率成分的衰减是不一样的。

A、B、C计权网络的主要差别是在于对低频成分衰减程度，A衰减最多，B其次，C最少。

采用HS6288B型精密声级计一套，其原理图见图2。

测试加速行驶的车外噪声主要是考核汽车对环境的危害；

测试匀速行驶的车内噪声则是考核噪声对驾驶员及乘员的影响。

四、实验内容和要求

试验内容：

测试汽车加速行驶的车外噪声及汽车匀速行驶的车内噪声。

要求：

1、要求学生掌握汽车噪声的测试方法及对汽车噪声进行测试的一些个基本要求；

2、学会使用精密声级计（包括声级计的档位及计权网络的选用）。

五、实验方法与步骤

1、试验区及测试用传声器的布置；

2、试验车辆档为及试验车速的确定（包括进入测试区的车速和汽车尾端到达终端线的车速）；

3、按照国家标准中规定的方法测试加速行驶的车外噪声和匀速行驶的车内噪声及环境的本底噪声，视需对测试结果进行修正。

六、实验的重点或难点

1、试验车速的准确控制；

2、试数据的处理与修正。

七、实验（上机）注意事项

严格遵守试验室的有关操作规程，特别注意人员及设备安全。

八、思考题

1、测加速行驶的车外噪声时为何要用声级计的块档，测匀速行驶的车内噪声时为

何要用声级计的慢档？

2、环境的本底噪声为何必须比所测汽车的噪声级低10dB（A）。

图1测量场地示意图

图3声级计原理图

图3车内噪声测点布置

图4汽车加速行驶车外噪声限值

车外噪声测量记录表          表1

   车辆型号                         测量日期                          

   车辆牌照号                       测量点                               

   额定载客（重）量                     测量仪器                         

   发动机标定转数                    本底噪声                         

   前进档数                         加速起始发动机转数                    

   行驶里程                         匀速行驶车速                      

加

速

行

驶

测量位置

次数

噪声级

分贝（A）

平均值

分贝（A）

左侧

1

2

右侧

1

2

匀

速

行

驶

左侧

1

2

右侧

1

2

   车辆最大行驶噪声及                           分贝（A）

实验六汽油发动机HC、CO、CO2、O2和NO排放浓度测试、

柴油发动机烟度测试

一、实验目的

让学生了解汽车排放污染物的测试方法与相关的国家标准，掌握废气分析仪及柴油机不透光度计的使用方法。

二、实验条件

汽油车和柴油车各一辆、废气分析仪、柴油机烟度计、不透光度计各一台。

三、实验原理

1、汽油机排放测量采用GASBOARD-5020汽油机排气分析仪（见图1）。

不分光红外线废气分析仪的工作原理（见图2）是：

利用HC、CO和CO2等有害

气体对不同频率的红外光有不同的吸收率的特点来测出汽油机怠速工况所排出废气中上述三种有害气体的浓度。

对O2和NO的分析采用电化学电池式传感器（见图3）。

氧传感器基本形式是包括一个电解质阳极和一个空气阴极组成的金属-空气有限度渗透型电化学电池，其所产生的电流正比于氧的消耗率。

此电流可通过输出端子上跨接的一个电阻上产生一个电压信号。

NO传感器的工作原理与氧传感器类似。

2、柴油机排放测量采用FBY-1型滤纸式烟度计或NHT-1不透光度计。

FBY-1型滤纸式烟度计的工作原理（见图4）是：

定容采集柴油机自由加速工况所

排出的废气用滤纸对其进行过滤，当柴