主题：【转帖】关于多通道耦合加载疲劳试验

关于多通道耦合加载疲劳试验多通道协调加载试验系统可以分成两大类：

一类是通道之间不耦合，只有相位协调关系，这类的系统国内有生产，象新三思的JNT4000系列。

另一类是多通道的耦合加载，这类系统不仅仅是相位的协调关系，还存在各个通道之间的解藕问题，比如MTS公司的六自由度的道路模拟试验系统，在车辆的一个轮毂的三个坐标上安装三个作动器，实现六自由度的加载，模拟道路载荷谱，这样的系统就不仅仅是三个作动器进行简单的相位控制就可以实现的，而需要将道路采集回来的真实路谱进行迭代。还有一种是简单的解耦，如太空穿梭游戏机，将规定的三维轨迹进行解耦，计算出每个作动器在时域的运动谱，然后进行分别驱动即可，这种模式技术含量相对低得多。

关于道路模拟试验的具体过程是这样的：

(1)道路数据的采集和保存：在车辆的期望部位安装相应的应变片和加速度传感器，由驾驶人员驾乘车辆在规定的试车场跑道或自然路面上行驶，数据采集系统采集应变片和加速度传感器发出的信号并保存。



(2)数据的评价和编辑：将在不同编号的跑道上采集的数据下载到RPC中的不同文件夹中，然后对数据进行评价和编辑，即借助复杂的统计理论和疲劳分析工具剔除对疲劳贡献不大的时间历程，保留有意义的原始数据，获得期望信号Y(f)。通常在数据的评价和编辑结束后，保留下来的有意义的时间历程不到20%的总历程，而保留下来的原始数据却超过总数据的90%，这就意味着台架试验所用的时间将小于跑道时间的25%，大大缩短了试验周期，加快了车辆的研发速度。



(3)求解包括被试件在内的整个试验系统的频响函数（FRF—Frequency Reponse Function）：即传递函数矩阵。将控制器、伺服阀、作动器、试样（被试车辆或零部件）、传感器等定义为一个统一系统，求解这一系统的频响函数。将被试车辆或零部件安装到试验台架上，RPC产生一个宽频带的数字白噪声信号X(f)输入到系统中，由安装在车辆上的应变片和加速度传感器回收输出信号Y(f)，根据公式(4)求解系频响函数H(f)。系统输入输出信号传递示意图如图1所示。



                   



图1  系统输入输出信号传递示意图



Y(f)=X(f)H(f)                                                          (3)



式中Y(f)为回收信号函数矩阵；



    X(f)为驱动信号函数矩阵；



    H(f)为系统频响函数矩阵；



由公式(3)得：



H(f)=X-1(f)Y(f)                                                          (4)



式中X-1(f)为驱动信号传递函数矩阵的逆矩阵；



X(f)=Y(f)H-1(f)                                                          (5)



式中H-1(f)为系统频响函数矩阵的逆矩阵；






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