汽車試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析報(bào)告

1、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)，尋找各參數(shù)間的相互關(guān)系，用方程或圖形予以表達(dá)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)的表達(dá)方式：數(shù)字表達(dá)、圖形表達(dá)、經(jīng)驗(yàn)公式表達(dá)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線擬合：將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用最能反映實(shí)驗(yàn)過(guò)程規(guī)律的函數(shù)式來(lái)表示。通常采用最小二乘法原理進(jìn)行曲線擬合。最小二乘法原理：數(shù)據(jù)的殘差平方和最小的曲線是最能反映實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的曲線。一元線性回歸分析及方法：回歸分析：采用最小二乘法原理確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系（求經(jīng)驗(yàn)公式）的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。元回歸：影響過(guò)程只有一個(gè)因素時(shí)（處理兩個(gè)變量之間關(guān)系）1一元線性回歸方程的一般形式:其中：a、b為線性回歸系數(shù)。為測(cè)定數(shù)據(jù)的平均值。2確定回歸方程的回歸參數(shù)：按最小二乘原則確定回歸方程的回歸參數(shù)。2

2、n2°Qy=ZUj=W(yi-yj)=min11令：Qy為偏差的平方和。nW2nQy=Z。2M-yj)M-(a*)2111根據(jù)多元函數(shù)極值定理，有：整理得：據(jù)冬，a=yi:an13回歸方程的顯著性檢驗(yàn)：一：Qy：QyQy=min,則:=0二0n(Xi_x)(yi_y)1n'、'(Xi-X)21對(duì)任何兩個(gè)變量x、y（初步判定有線性相關(guān)關(guān)系）都能按上式找出其回歸方程，但只有在兩變量線性相關(guān)顯著時(shí)，該回歸方程才有實(shí)際意義。方差檢驗(yàn)法：令:n_2Qz二、(V、-v)1Qz為總偏差平方和-反映全部檢驗(yàn)數(shù)據(jù)y對(duì)日的變動(dòng)總離差平方和的自由度f(wàn)=n1。據(jù)公式有:22nn一Qz=(y、

3、-y)r(y-y)n-回歸平方和：U=、(y-y)21回歸平方和U：反映了回歸直線上的點(diǎn)對(duì)平均值E的變動(dòng)。令檢驗(yàn)數(shù)：一Qy/fQ>F其中：偏差平方和自由度f(wàn)q=f-fu總偏差平方和：f=n1=fu+fq回歸平方和自由度f(wàn)u=自變量個(gè)數(shù)；。顯著性判斷：回歸高度顯著（a=0.01）；回歸顯著（a=0.05）；回歸不顯著（a=0.1）。根據(jù)顯著性自由度a（或稱置信度）及回歸平方和自由度f(wàn)u、偏差平方和自由度f(wàn)q查F"分布表進(jìn)行比較?？梢曰癁榫€性回歸的非線性關(guān)系：有的非線性關(guān)系可以轉(zhuǎn)化為線性回歸處理。常見(jiàn)轉(zhuǎn)換雙曲線：1/y=a+b/x,令：X=1/xrY=A+BX;對(duì)數(shù)曲線：y=a+b

4、Inx,令：X=InxY=A+BX;指數(shù)曲線：y=aebx，兩邊取對(duì)數(shù)并令：Y=InY,A=InaY=A+BX備函數(shù)曲線：y=axb,兩邊取對(duì)數(shù)并令：Y=lny,X=Inx,A=Ina丫=A+BX隨機(jī)性數(shù)據(jù)處理:1、時(shí)域與幅值域分析內(nèi)容：時(shí)域內(nèi)容有自相關(guān)函數(shù)和互相關(guān)函數(shù)；幅值域有均值、方差、均方差、概率密度函數(shù)等。2、相關(guān)分析應(yīng)用有哪些？自相關(guān)函數(shù)：自相關(guān)隨機(jī)變量數(shù)據(jù)X(t)與X(t+t)之間的相關(guān)性。互相關(guān)函數(shù)：互相關(guān)表示隨機(jī)變量數(shù)據(jù)X(t)與Y(t)之間的相關(guān)性。3、為什么要對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析？常用方法有哪些？原因：了解組成數(shù)據(jù)的頻率成分；了解各種頻率對(duì)數(shù)據(jù)的影響作用的大??；以便判斷影

5、響過(guò)程的因素(如振動(dòng)、噪聲的來(lái)源等)。方法：1.周期性數(shù)據(jù)的頻譜分析一一諧波分析法2、非周期性數(shù)據(jù)的頻譜分析一傅立葉積分變換法隨機(jī)性數(shù)據(jù)的頻譜分析一一功率譜分析法加窗：截?cái)啵河糜邢揲L(zhǎng)的采樣信號(hào)代替無(wú)限的隨機(jī)性數(shù)據(jù)的時(shí)間歷程進(jìn)行處理，稱為截?cái)?。泄漏：在?shù)據(jù)處理中，由于信號(hào)截?cái)鄬?dǎo)致能量分散，必然會(huì)產(chǎn)生一些誤差，這一現(xiàn)象稱為泄漏。柵欄效應(yīng)：頻譜經(jīng)離散后，只能獲得f=kAf=k(fjN)(k=o,1,2,，N一1)的各頻率成分，其余的頻率成分被舍去。好象柵欄漏掉了一些東西一樣，這種現(xiàn)象稱為柵欄效應(yīng)?？焖俑道锶~變換(FFT)t原因：進(jìn)行DFT計(jì)算時(shí)，每計(jì)算k為定值的一個(gè)點(diǎn)，Xk就要作N次復(fù)數(shù)乘法，全部計(jì)

6、算要作Nk次復(fù)數(shù)乘法，N(N一1)次復(fù)數(shù)加法，計(jì)算工作量隨N的增大而急劇增加；為減少計(jì)算工作量，需對(duì)DFT計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)。應(yīng)用注意：把較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)序列分割成較短的數(shù)據(jù)序列(因?yàn)橛?jì)算量與Nk成正比，N$r計(jì)算量$n,對(duì)這較短的數(shù)據(jù)序列進(jìn)行DFT后，再合成為原數(shù)據(jù)序列的DFL按照這樣的做法反復(fù)分割，使之最后只對(duì)最簡(jiǎn)短的數(shù)列進(jìn)行DFT計(jì)算，以達(dá)到減少計(jì)算時(shí)間的目的。1. 頻譜分析:對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的頻率特性進(jìn)行分析(分析數(shù)據(jù)各種頻率的分量或強(qiáng)度)。頻譜分析不僅可以分辨復(fù)雜的頻率成分，而且還可以定量分析。因此，頻譜分析在工程技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用振動(dòng)系統(tǒng)固有頻率的測(cè)定：國(guó)9-4W汽車偏頻試驗(yàn)加速度記聚信號(hào)圖0

7、T3汽車偏頻試驗(yàn)頻帝分析圖2. 5軍梆上的加速度僖號(hào)b)地板上的加速度信號(hào)前群上的加挖度均方槌諧E地板上的加速度均方糧譜隨機(jī)環(huán)境的模擬：在研究機(jī)件的強(qiáng)度，壽命以及可靠性等方面研究時(shí)，用頻譜分析確定載荷譜以模擬隨機(jī)環(huán)境。將測(cè)得的振動(dòng)加速度信號(hào)分析得到標(biāo)準(zhǔn)的Gx(f),經(jīng)過(guò)傅里葉逆變換、D/A轉(zhuǎn)換及功率放大器，通過(guò)閉環(huán)控制使得振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)加速度與實(shí)測(cè)的汽車振動(dòng)加速度的功率譜相一致(在要求的誤差范圍內(nèi))。在振動(dòng)臺(tái)上模擬道路的隨機(jī)環(huán)境以及保證試驗(yàn)工況的穩(wěn)定性，并可以進(jìn)行強(qiáng)化試驗(yàn)，從而縮短試驗(yàn)時(shí)間。D/AL|一"3、振源與噪聲源的確定：復(fù)雜的振動(dòng)是多種振動(dòng)的組合，在多種振動(dòng)中哪個(gè)是主要的？其振

8、源在哪？這可以通過(guò)頻譜分析加以判斷。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行頻譜分析，根據(jù)系統(tǒng)各種振動(dòng)源的固有頻率與獲得的譜線對(duì)比，判斷引起振動(dòng)或噪聲的主要來(lái)源。以便米取隔首、隔振等措施/(Hz)圖9-48振動(dòng)與噪聲功率譜圖«捉動(dòng)如逢里功*潸祖鼻聲理垂諧困振動(dòng)監(jiān)視與故障診斷：、根據(jù)頻譜圖可以監(jiān)視設(shè)備有無(wú)故障以及診斷故障的原因。根據(jù)系統(tǒng)的頻譜分析，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的振動(dòng)通過(guò)將系統(tǒng)運(yùn)行的頻譜與正常頻譜對(duì)比發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障以及故障源。正常不正常0,62nim01020304050"01020304030/(kHz)/(kHz),*y圖*47疑動(dòng)機(jī)掘動(dòng)的須謂圖3. 振動(dòng)傳遞特性的研究：在振動(dòng)傳遞特性的研究中，應(yīng)特別注意相干函數(shù)值，通過(guò)相干函數(shù)值判斷頻率響應(yīng)函數(shù)是否可信。從圖中可以看出，支承輪上的振動(dòng)頻譜與地板振動(dòng)很相似，很容易認(rèn)