一种基于DIC技术的非接触式车内音响共振位置识别方法与流程

本发明属于车内音响系统共振识别，具体涉及一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法。

背景技术：

1、车载音响在播放音乐节目的过程中，低音扬声器的振动频率会达到某些车身钣金件及内饰件的固有频率，进而引起车身零件共振。适当的，不引起其他零件异响的共振是可以接受的，但如果共振振幅过大，引起零件之间互相碰撞、摩擦，产生共振异响，则会大大降低车辆的品质感，给消费者带来负面感受，引起售后抱怨。因此急需一种方法来确定车内音响引起的零件共振位置，只有锁定共振位置才能针对性解决问题。

2、共振异响产生的机理是由于在振动时，零件之间的接触边界由于相对位移变化，互相碰撞、摩擦，导致产生异常的噪声。因此，想要确定零件的共振位置，需要对零件共振区域瞬间的振幅或者振动加速度进行测量，找到振幅或者振动加速度最大的位置。对于振动加速度的测量，现有技术一般采用振动传感器，将其粘贴希望测试的零件表面进行振动信号的测量。但是，由于振动传感器本身具有一定的质量，将其粘贴到零件表面时(尤其是质量较小的零件)，会改变零件固有的质量和固有频率，导致原有的共振状态发生改变，导致实际的振动状态测量不准。而对于瞬间振幅的测量，可以使用激光测振的方法，但是存在以下缺点：

3、1.一些特殊材质的物体表面，如玻璃、水膜对激光会造成很大的干扰，导致测量精度大幅降低，不适合车内环境的测量。

4、2.车辆内饰的一些特殊的材质、颜色不同的物体会影响激光的反射，从而导致测量误差。

5、3.数据量大，处理复杂，需要专业的技术人员来操作,普通人员很难操作。

6、综上所述，目前，对于车内音响系统共振问题的识别，仍然采用人工主观评价的方法。即靠有经验的人员根据共振声音及异响位置判断共振位置，同时采用逐步尝试的方法，不断调整零件状态及间隙，直到找到真正的共振位置及异响零件。这种方法严重依赖于个人经验，且效率低，周期长，难以推广。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明提供一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法；可以通过非接触的方式，对汽车内部出现共振异响区域的位移和材料应变进行无接触的动态测量，根据振动状态锁定发生异响的具体位置。

2、一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，包括如下内容：

3、步骤一，布置视频采集设备

4、将高速摄像机对准共振异响位置；

5、步骤二，播放测试音频，确定共振频率

6、使用车内音响系统，将其调节到最大音量，根据1/3倍频程的中心频率分布，分别播放对应频率的声音信号，每种频率的声音播放5秒，同时使用图像采集软件采集高速摄像机拍摄的视频，并将视频进行记录，得到每个频率下的振动状态视频；

7、步骤三，零件振动位置及应变分析

8、使用dic数字图像分析软件对步骤二中各个频率下采集的视频数据进行位移分析，得出零件全局的振动位移图；

9、步骤四，锁定异响源具体位置

10、在分析区域中应变和位移最大的区域就是在振动时零件上出现异常振动位移或应变的区域，即为引起异响的异响源位置。

11、所述步骤一中，通过图像采集软件内设置高速摄像机的图像采集频率不低于4khz。

12、所述高速摄像机为帧速率为每秒4000帧以上的摄像机。

13、所述步骤二中，分别依次播放以下频率的声音信号：20hz、25hz、31.5hz、40hz、50hz、63hz、80hz、100hz、125hz、160hz、200hz、250hz、315hz、400hz、500hz。

14、所述dic数字图像分析软件为inspect correlate。

15、所述使用inspect correlate数据处理软件对步骤二中各个频率下采集的视频数据进行应变和位移分析，得出区域的全场等效应变图和全场位移图的使用过程如下：

16、步骤一，导入需要分析应变的视频片段；

17、步骤二，通过定义标尺功能键在视频片段的图像上定义出分析长度；

18、步骤三，通过更改标距长度功能键用刻度尺测出分析长度的实际值，并填入软件对话框内；

19、步骤四，设置应变和位移的分析精度；

20、步骤五，通过定义分析区域功能键，选择图像上需要分析的区域；

21、步骤六，通过等效应变功能键计算并分析区域的应变值；

22、步骤七，拖动时间轴能够看到任意时刻分析区域的全场等效应变图；

23、步骤八，通过位移功能键计算并显示分析区域的全场位移图。

24、本发明的有益效果：

25、本发明使用数字图像相关技术，以非接触的方式，在不影响零件振动状态的情况下，就能测量分析车内音响系统引起的零件振动位移及应变，进而定位零件共振异响位置。

26、本发明使用车内音响系统，根据1/3倍频程的中心频率分布分别播放对应频率的声音信号对噪音进行测量，大大提高测试效率，做到不重不漏。

27、本发明通过识别color map图，就能识别零件上出现异常振动位移或应变的区域，从而确定异响源位置。

28、综上所述，本发明由于采用非接触的方式，不会改变零件的质量，不会影响零件本来的振动状态，具有操作方便，测量一致性好，精度高，自动化程度高，效率高的优点；同时，由于采用客观测量，不依赖个人的经验，还可以形成数据库，便于技术的推广和应用。

技术特征：

1.一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，其特征在于，包括如下内容：

2.根据权利要求1所述的一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，其特征在于，所述步骤一中，通过图像采集软件内设置高速摄像机的图像采集频率不低于4khz。

3.根据权利要求1所述的一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，其特征在于，所述高速摄像机为帧速率为每秒4000帧以上的摄像机。

4.根据权利要求1所述的一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，其特征在于，所述步骤二中，分别依次播放以下频率的声音信号：20hz、25hz、31.5hz、40hz、50hz、63hz、80hz、100hz、125hz、160hz、200hz、250hz、315hz、400hz、500hz。

5.根据权利要求1所述的一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，其特征在于，所述dic数字图像分析软件为inspect correlate。

6.根据权利要求5所述的一种基于dic技术的非接触式车内音响共振位置识别方法，其特征在于，所述使用inspect correlate数据处理软件对步骤二中各个频率下采集的视频数据进行应变和位移分析，得出区域的全场等效应变图和全场位移图的使用过程如下：

技术总结本发明属于车内音响系统共振识别技术领域，具体涉及一种基于DIC技术的非接触式车内音响共振位置识别方法；将高速摄像机对准共振异响位置，播放测试音频，并将视频进行记录，得到每个频率下的振动状态视频，使用DIC数字图像分析软件对各频率下采集的视频数据进行位移分析，得出零件全局的振动位移图，锁定异响源具体位置；本发明通过非接触的方式，对汽车内部出现共振异响区域的位移和材料应变进行无接触的动态测量，根据振动状态锁定发生异响的具体位置。技术研发人员：王石,邓建交,李允,李浩受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2