摘要：“某乘用车空气滤清器振动可靠性研究”是为了开展汽车空气滤清器的道路模拟试验而进行的研究，是在试验室里面借助试验设备较真实的模拟某乘用车空气滤清器在实际道路试验之中的工况。在该振动试验中，夹具是非常重要的组成部分，它的作用是将振动台所发出的振动尽可能不失真地传递给样品，即空气滤清器。振动试验的成败绝大部分会取决于夹具性能设计的好坏，因此，设计一个合格的夹具是本次试验的重中之重。

本试验体系是对发动机空气滤清器的整体移植，为了实现工况的还原，需要空气滤清器处于正常工作的状态下，并按照道路路面谱信号给予一定的频率以及加速度的振动激励。 在总结国内外振动试验发展现状的基础上，根据振动试验的实际需求，考虑夹具系统的几何模型时基于发动机布置、激励强度和避免共振频率等因素建立的。在此基础上，本课题建立了以结构质量和频率响应特性为目标函数的优化模型，优化了夹具系统。基于优化结果，对夹具系统进行了重新设计，以得到动态特性、静态特性和最优结构。

为了测量夹具的传递特性，可以在夹具的分析测试中选择数字信号处理技术，以验证夹具对设计要求和振动测试要求的满足程度。根据对比试验和有限元分析的结果，得出设计模型与实际夹具之间的误差并加以修正。将修正参数后制造的夹具应用于试验中进行测试，评价所设计夹具对试验的效率、灵活性以及准确性的改进效果，为夹具动态设计提供了有效的参考。

关键词：振动试验  夹具设计  模态试验  有限元分析

目录

摘要

Abstract

1. 绪论-1

1.1 课题来源、研究目的及意义-1

1.2 国内外发展现状-1

1.2.1 振动可靠性-2

1.2.2 综合环境试验-3

1.2.3 汽车零部件可靠性-3

1.3 论文主要内容-4

2. 汽车零部件综合环境试验理论基础-5

2.1 随机信号分析理论-5

2.1.1 随机过程的主要表征参数-5

2.1.2 相关性分析-6

2.1.3 频域分析-7

2.2 随机信号生成原理-8

2.3 频谱均衡-8

2.3.1 非参数模型辨识方法-8

2.3.2 参数模型辨识方法-9

2.4 功率谱密度估计-9

2.5 本章小结-10

3. 汽车空气滤清器综合环境可靠性试验系统工作原理-11

3.1 汽车空气滤清器振动可靠性试验系统的概述-11

3.2 试验系统工作原理-11

3.2.1 振动控制系统-11

3.2.2 在线监测系统-12

3.2.3 振动机械系统-13

3.2.4 环境控制系统-13

3.3 本章小结-14

4. 夹具系统总体设计-15

4.1 振动夹具设计要求及设计流程-15

4.1.1 振动夹具设计的概述-15

4.1.2 振动夹具设计要求及设计流程-15

4.2 模型建立-17

4.2.1 理论模型-17

4.2.2 实验模型-19

4.3 系统参数核算-20

4.4 缺陷控制-21

4.5 夹具结构动态设计-22

4.5.1 材料选择-23

4.5.2 动态参数范围-23

4.5.3 有限元分析-24

4.5.4 频响分析-26

4.6 本章小结-35

5. 汽车空气滤清器振动可靠性试验-37

5.1 试验条件-37

5.2 结构分析-40

5.3 结论-52

6. 总结与展望-53

6.1 全文总结-53

6.2 研究展望-54

结 语-55

参考文献-56

致 谢-57