基于最小二乘复频域法的某齿轮箱测试研究

来源：汽车维修作者：佚名 2017-02-17 08:00:23

传统的模态识别既要知道结构上的激励又要求出响应信号，但在工程应用过程中，要么不能施加激励，要么施加激励的代价太高。因此，对于本文而言，某齿轮箱的激励是未知的，也没有必要对其结构施加激励，只需要依靠响应数据即可得到模态参数—工作模态参数识别理论。该理论借助LMS系统中的Poly-MAX 、采用最小二乘复频域法（leastsquares complex frequency domainmethod 、缩写为LSCF ），具有抗干扰能力强、稳态图效果好等优点。本文通过对某齿轮箱进行测试研究，得到相应的模态参数，从而对其结构设计提出改进措施。

    一、基础理论
    在工作模态参数识别理论中，通常用衰减正弦分量之和代表响应间的相关函数。衰减正弦分量与结构模态相对应，由阻尼比和固有频率组成，并且输入的是冲激响应函数，而萃取的模态参数恰恰来源于所测量的响应数据，这、就是自然激励技术（NExT）。数学表达式为：

    二、试验
    1．试验准备
    在本试验中，主要用到的是齿轮箱试验台和振动噪声测试系统。数据采集选用的是LMS SCADASSCM01前端与ICP传感器；模态分析运用LMS Test.lab 12A软件。测试系统如图1所示，测试现场如图2所示。

    2．振动信号采集
    试验过程中，2个啮合齿轮是相同的直齿齿轮，其参数如表1所示。图3为齿轮箱的几何建模。

    图3中有20个节点，标号为1-20，试验过程中，测量的方向如图中箭头所示。根据传感器的个数、测试时间、在齿轮箱上被关注的区域、模态数和频率范围，确定响应点的个数。