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1、第一章 汽车试验学概论本讲稿第一页，共二十六页n n第一章第一章 概论概论n n第二章第二章 测试系统特性分析测试系统特性分析n n第三章第三章 被测量的获取被测量的获取n n第四章第四章 信号的调理与传输信号的调理与传输n n第五章第五章 信号的补偿、记录与输出信号的补偿、记录与输出n n第六章第六章 试验数据采集试验数据采集n n第七章第七章 静态测量数据处理静态测量数据处理n n第八章第八章 动态测试数据处理动态测试数据处理n n第九章第九章 虚拟测试系统虚拟测试系统n n第十章第十章 试验设计与试验研究试验设计与试验研究本讲稿第二页，共二十六页第一章概论n n1.1 汽车试验在汽车工业
2、发展中的作用n n1.2 汽车试验技术的发展n n1.3 汽车试验学的研究内容n n1.4 汽车试验的分类本讲稿第三页，共二十六页科学实验和理论的关系n n概念概念 理论学习：人们从书本上获取知识的过程理论学习：人们从书本上获取知识的过程 科学试验：为了解决人类社会发展过程中所出现的各类问题，在科学试验：为了解决人类社会发展过程中所出现的各类问题，在理论的指导下有目的地寻求发现和验证的实践活动理论的指导下有目的地寻求发现和验证的实践活动n n科学试验和理论的密切结合是近代科学技术的一个显著特点科学试验和理论的密切结合是近代科学技术的一个显著特点 1 1、理论是在科学实验的基础上进行科学抽象的结
3、果；科学实理论是在科学实验的基础上进行科学抽象的结果；科学实验尤其是现代科学实验亦需要理论的指导、问题的启发验尤其是现代科学实验亦需要理论的指导、问题的启发 2 2、实验是理论的主要源泉；、实验是理论的主要源泉；实验有了突破，理论就会出现新的实验有了突破，理论就会出现新的创新创新 3 3、任何一个成功的产品都是设计和实验密切结合的产物。理论、任何一个成功的产品都是设计和实验密切结合的产物。理论为设计提供方法，实验为设计提供依据及对设计出的产品进行验为设计提供方法，实验为设计提供依据及对设计出的产品进行验证证本讲稿第四页，共二十六页n n 汽车工业是现代工业的代表，涉及能源、交通、电子、机械、化
4、工、计算机及材料等多个工业领域，大规模生产是其显著的特征；1、汽车产品是一种典型的机电一体化产品，2、汽车产品发展不仅有理论的贡献，3、更重要的是因为实验一直贯穿于产品设计、制造及生产线建设的始终本讲稿第五页，共二十六页1.1汽车试验在汽车工业发展中的作用n n汽车试验：汽车制造公司重要的竞争手段汽车试验：汽车制造公司重要的竞争手段重视试验的原因：重视试验的原因：1.1.检验产品设计检验产品设计2.2.制造及结构的先进性制造及结构的先进性3.3.设计思想的正确性设计思想的正确性4.4.制造工艺的合理性制造工艺的合理性5.5.使用维修的方便性使用维修的方便性6.6.各总成部件的工作可靠性各总成部
5、件的工作可靠性7.7.理论研究不够充分理论研究不够充分本讲稿第六页，共二十六页汽车工业的发展n n手工生产（早期）手工生产（早期）：操作体验和主观评价：操作体验和主观评价n n大批量生产（大批量生产（2020世纪初）世纪初）：仪器检测和客观评价：仪器检测和客观评价 具有行业特色的试验方法，开发出了符合行业发展要求具有行业特色的试验方法，开发出了符合行业发展要求的试验仪器设备（整车转鼓试验台的试验仪器设备（整车转鼓试验台 发动机性能试验台发动机性能试验台架、试验风洞、各总成部件的闭式试验台及疲劳试验架、试验风洞、各总成部件的闭式试验台及疲劳试验台等台等 n n精益生产（精益生产（2020世纪世纪
6、6060年代）年代）：仪器检测和客观评价：仪器检测和客观评价 汽车试验室和汽车试验场汽车试验室和汽车试验场n n现代生产（现代生产（2020世纪世纪8080年代）年代）：仪器检测和客观评价需进：仪器检测和客观评价需进行各类大量试验行各类大量试验-研究更新、更有效的试验方法和试验研究更新、更有效的试验方法和试验用仪器设备用仪器设备本讲稿第七页，共二十六页n n汽车试验内容国家及行业标准探索性试验新结构的原理试验获取原始控制数据的标定试验为产品、结构改进提供支持的功能试验产品、工艺的验证试验整车及总成部件的可靠性耐久性试验产品质量控制试验汽车试验方法本讲稿第八页，共二十六页n n汽车试验方法的发展
7、汽车试验方法的发展1 1、试验内容逐年增加、试验内容逐年增加人们对汽车日益增加的各项要求人们对汽车日益增加的各项要求各种新结构、新技术在汽车上的应用各种新结构、新技术在汽车上的应用2 2、试验方法的不断更新、试验方法的不断更新高等级公路及高速公路的发展带来了汽车行驶速度的显高等级公路及高速公路的发展带来了汽车行驶速度的显著提高著提高汽车法规的日渐严格汽车法规的日渐严格人们对汽车要求的日益提高人们对汽车要求的日益提高试验技术的进步试验技术的进步本讲稿第九页，共二十六页1.2汽车试验技术的发展n n汽车试验方法 试验内容逐年增加，促进试验方法的发展试验内容逐年增加，促进试验方法的发展 试验方法的不
8、断更新，不断形成新的方法试验方法的不断更新，不断形成新的方法n n汽车试验仪器设备本讲稿第十页，共二十六页汽车试验仪器设备n n提高试验精度和降低试验成本n n功能更强、精度更好、效率更高的仪器设备n n1自动化程度越高越好n n2功能集成n n3在试验室再现各种试验环境n n4高精度、高效率本讲稿第十一页，共二十六页1.3汽车试验学的研究内容n n试验方法n n任何试验方法的确定都需要用到大量试验研究的成果及试验的验证n n即试验设计与求证是汽车试验学的主要研究内容之一n n试验仪器本讲稿第十二页，共二十六页1.1.试验系统的组成及系统特征分析试验系统的组成及系统特征分析2.2.传感器传感器
9、3.3.信号的调理与传输信号的调理与传输4.4.信号的记录、补偿与传输信号的记录、补偿与传输5.5.试验数据的采集试验数据的采集6.6.静态数据处理静态数据处理7.7.动态数据处理动态数据处理8.8.虚拟仪器系统虚拟仪器系统9.9.试验设计与试验研究试验设计与试验研究1.3汽车试验学的研究内容本讲稿第十三页，共二十六页1.4汽车试验的分类n n按试验特征分类1.1.室内台架试验2.2.汽车试验场试验3.3.室外道路试验n n按试验对象分类1.1.整车试验2.2.总成及各大系统 3.3.零部件试验本讲稿第十四页，共二十六页n n按试验目的分类按试验目的分类1.1.质量检查试验质量检查试验2.2.
10、新产品定型试验新产品定型试验3.3.验证试验验证试验4.4.科研试验：研发试验、材料试验、工艺试验、试验研科研试验：研发试验、材料试验、工艺试验、试验研究究n n各类试验的关系各类试验的关系本讲稿第十五页，共二十六页典型的汽车试验：典型的汽车试验：1、动力性试验。、动力性试验。2、经济性试验。、经济性试验。3、噪声试验。、噪声试验。4、松软土壤参数测定。、松软土壤参数测定。5、闭式试验台（传动系）。、闭式试验台（传动系）。6、转鼓试验台（行驶系）。、转鼓试验台（行驶系）。7、电子液压振动试验台。、电子液压振动试验台。8、负荷测量（牵引力）、负荷测量（牵引力）本讲稿第十六页，共二十六页典型试验设
11、施：典型试验设施：1、汽车试验场。、汽车试验场。2、汽车风洞。、汽车风洞。3、台架试验室。、台架试验室。本讲稿第十七页，共二十六页测试技术在汽车中的应用日新月异测试技术在汽车中的应用日新月异发动机：发动机：向发动机的电子控制单元（向发动机的电子控制单元（ECU）提供发动机的工作状况）提供发动机的工作状况信息，信息，对发动机工作状况进行精确控制对发动机工作状况进行精确控制温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等温度、压力、位置、转速、流量、气体浓度和爆震传感器等 汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心汽车传感器：汽车电子控制系统的信息源，关键部件，核心技术内容技术内容
12、普通轿车：约安装几十到近百只传感器，普通轿车：约安装几十到近百只传感器，豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。豪华轿车：传感器数量可多达二百余只。底底 盘：盘：控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系控制变速器系统、悬架系统、动力转向系统、制动防抱死系统等统等 车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温车速、踏板、加速度、节气门、发动机转速、水温、油温.车车 身：身：提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等提高汽车的安全性、可靠性和舒适性等 温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等温度、湿度、风量、日照、加速度、车速、测距、图象等.本讲稿第十八页，共二十六页本讲稿第十九页
13、，共二十六页我国汽车试验场介绍n n中国定远汽车试验场中国定远汽车试验场-中国军用车辆的摇篮中国军用车辆的摇篮n n襄樊汽车试验场襄樊汽车试验场-东风汽车工程研究院n n海南汽车试验研究所-中国第一汽车试验场n n上海大众汽车试验场-我国第一个轿车专用试车场n n北京汽车试验场-交通部公路交通试验场 本讲稿第二十页，共二十六页中国定远汽车试验场中国定远汽车试验场 -中国军用车辆的摇篮中国军用车辆的摇篮n n定远汽车试验场是亚洲最大、世界知名,国内一流、全军唯一的汽车试验基地,n n我国陆军军工产品定型委员会职能机构和国家级汽车新产品鉴定定型试验机构,只有经过这里鉴定试验的军用车辆才能正式列入我
14、军装备序列,可以说是我军车辆装备的摇篮。本讲稿第二十一页，共二十六页n n 定远汽车试验场是我国国内第二个汽车试验场，也是国内占地定远汽车试验场是我国国内第二个汽车试验场，也是国内占地面积最大的汽车试验场面积最大的汽车试验场n n场址设在定远县范岗乡境内。场区占地面积场址设在定远县范岗乡境内。场区占地面积2.392.39平方公里，试验平方公里，试验道路覆盖面积道路覆盖面积6.06.0平方公里，内有山坡、树林、草滩、洼地沼平方公里，内有山坡、树林、草滩、洼地沼泽和水塘等。泽和水塘等。n n试验场的汽车高速试验环道，是国内第一条长圆形的高速环试验场的汽车高速试验环道，是国内第一条长圆形的高速环道，
15、全长道，全长4 4公里公里.n n南、北直线段各长南、北直线段各长1.251.25公里，东、西弯道（含缓和曲线）各长公里，东、西弯道（含缓和曲线）各长750750米，米，路面宽路面宽1212米，分高、中、低米，分高、中、低3 3条车道，计算行车速度分别为每条车道，计算行车速度分别为每小时小时6060、9090、120120公里，弯道半径为公里，弯道半径为165165米。米。n n在海南场高速环道设计的基础上，对弯道的横断面平衡车速在海南场高速环道设计的基础上，对弯道的横断面平衡车速的分布，横断面方程选择、缓和曲线的分布，横断面方程选择、缓和曲线6 6个运动自由度阈限值个运动自由度阈限值的检验等方面，经过理论分析和优选，使设计更为合理。的检验等方面，经过理论分析和优选，使设计更为合理。本讲稿第二十二页，共二十六页n n有自然山路、蛇形路、砂石路、波形路。过水路、陡坡急弯。有比利时石块路、整齐和半整齐石块路、3种扭曲路、大小搓板路和经向搓板路、大小卵石路、鱼鳞坑路、涉水路、泥泞路和转向圆场等。其他试验设施有砂槽、灰尘洞、4条陡坡（最大60%）及淋雨设施等。本讲稿第二十三页，共二十六页本讲稿第二十四页，共二十六页本讲稿第二十五页，共二十六页本讲稿第二十六页，共二十六页