Simcenter Testlab Neo自动批量截取分析Runup和Rundown


问题描述:


Runup和Rundown是汽车乃至旋转机械行业NVH试验的重要工况,往往会同步采集振动、噪声、CAN、转速等信号,然后跟踪转速进行三维谱分析、阶次分析等。由于油门开度(WOT、PT)、档位、制动方式(制动力大小、高中低能量回收)等输入边界的不同,会造成Runup和Rundown的持续时间不同,转速变化范围也会出现差异,例如下图的4组Run。
针对这样的数据,在以任务为导向的经典Testlab中,若要将各组Run的Runup和Rundown先截取出来,再进行后处理分析,首先得在Navigator中将各组Run单独放入Input Basket,然后进入Time Data Selection,分别手动选择Runup和Rundown所对应的时间块Segment,最后进入Time Data Processing,设置参数,跟踪转速计算三维谱图和阶次。显然,要完成4组Run的截取和分析,需要按照以上步骤,重复4次,工作量大,效率低,参数设置容易出错,不同工程师的分析结果也可能由于参数设置不一致导致结果偏差甚至错误。

为提高试验分析效率,降低错误风险,确保分析结果的一致性,是否可以无需过多人为干预,就能将4组Run的Runup和Rundown自动批量截取和标准化分析呢?其实,Simcenter Testlab Neo平台的Process Designer就能满足这样的功能需求。

Process Designer简介Part.2

Simcenter Testlab Neo内置了丰富的方法库,Process Designer是Neo的核心模块之一,更是这些方法运行的必要环境。在Process Designer界面中,通过拖拽连线就可轻松搭建专属定制分析流程,流程中各方法的参数可提前设置好,流程可保存为文件,分享给同事或下次直接调用,从而实现试验分析流程标准化。

Runup和Rundown自动批量截取分析Part.3

待分析数据为上述4组Run,每组Run同步采集了加速度、声压和转速,Runup之后立即Rundown,组间的持续时间和转速范围不同。利用Simcenter Testlab Neo的Process Designer搭建自动批量截取分析流程,调用的函数主要包括:Block和Pass数据筛选分流、Statistics统计、Calculate时域计算、Extract segments (rule-based)基于逻辑判断的时间截取、Spectrum map跟踪时间或转速的三维谱分析、Order sections阶次提取。

搭建的自动批量截取分析流程如上图所示,同时备注了每个函数的用途,提高流程的可读性,以便其它工程师快速厘清逻辑。下面详细说明计算过程:

(1) 与经典Testlab一样,选中待处理的4组Run,右键Add to Input Basket,所有数据将被临时存放在Input函数。

(2) Block函数阻止4组Run的C15通道通过,不参与后续计算;通过的加速度、声压、转速将进行三路分析,中间一路将基于转速通道的统计值(最大值、最小值及其所在时刻)和转速通道本身生成Runup和Rundown索引通道;左右两路将和索引通道汇入Extract segments (rule-based)函数(已自定义命名,左侧:Runup Segment,右侧:Rundown Segment),以中间生成的索引通道为参考信号,对加速度、声压、转速进行Runup和Rundown截取。

(3) 中间一路先后分为三步计算:

a. 首先利用Pass函数(已自定义命名为Select RPM as Control Chanel)使C14转速通道通过,一方面计算统计值(最大值、最小值及其所在时刻),另一方面与统计值同时汇入Calculate函数。

b. 然后利用Statistics函数得到C14转速通道的最大值、最小值及其所在时刻,并进入Calculate函数。

c. 最后在Calculate函数节点,基于汇入的转速统计值和转速本身,生成Runup和Rundown索引通道:将C14转速通道的最大值赋给中间变量R1;将C14转速通道本身赋给中间变量R2;通过公式if((R2<=R1-10[rpm]);R2[%]*0;R2[%]*0+100[%])生成索引通道Index_RunupRunDown(具体含义为:如果转速本身R2小于等于最大转速R1-10 [RPM],取值0%,否则取值100%,对于容差10RPM,可根据实际经验取值)。

注:索引通道的生成是Runup和Rundown自动批量截取分析的核心步骤之一。

(4) 索引通道Index_RunupRunDown和经Block函数筛选后的加速度、声压和转速一并汇入左右两侧Extract segments (rule-based)函数,左侧Runup Segment进行Runup工况截取,右侧Rundown Segment进行Rundown工况截取。

对于Runup截取,以索引通道Index_RunupRunDown作为参考信号Reference signal,起始时刻定义为参考信号的starts,从0时刻开始,终止时刻定义为参考信号向上(upward)穿过50%的时刻。截取后的通道名以_Ext_Runup后缀加以区分

对于Rundown截取,以索引通道Index_RunupRunDown作为参考信号Reference signal,起始时刻定义为参考信号向下(downward)穿过50%的时刻,终止时刻定义为参考信号的ends,以末尾时刻结束。截取后的通道名以_Ext_Rundown后缀加以区分。
注:以索引通道为参考信号,对Extract segments (rule-based)函数进行合理的参数设置,是Runup和Rundown自动批量截取分析的核心步骤之二。

(4) 最后,左右两侧分别跟踪截取的转速C14_Ext_Runup和C14_Ext_Rundown,对截取的加速度、声压,计算三维谱图和提取阶次。

总结
(1) 利用Calculate时域计算函数,构造合理的索引通道,再利用Extract segments (rule-based)基于逻辑判断的时间截取,以索引通道为参考信号,设置合理参数,是实现时域信号批量自定义截取和自动分析的关键,例如本例以持续时间和转速范围不同的4组Run为输入,自动批量截取分析Runup和Rundown。
(2) 本文4组Run在Runup之后,立即就Rundown,是一个较为简单的例子,希望能给广大用户带来启发,结合您实际更加复杂的应用场景(例如不同档位下Runup和Rundown的自动截取分析、匀速工况的自动质量检查和截取分析),利用Simcenter Testlab Neo的Process Designer搭建更丰富的专属定制流程,实现自动化和标准化试验分析,让试验更早更快更智能。

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