Implementation of multidimensional identification of signal characteristics in the analysis of vibration properties of an automotive vehicle’s floor panel

• Autorzy: Burdzik R.

Warianty tytułu

PL

Implementacja wielowymiarowej identyfikacji charakterystycznych cech sygnału w analizie własności drganiowych panelu podłogowego pojazdu samochodowego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article provides a proposal of software application of a method and an algorithm developed to identify signal characteristics in the analysis of vibration properties of an automotive vehicle’s floor panel. Due to the complexity resulting from nonlinear and random nature of vibration phenomena in automotive vehicles, the analysis in question is multidimensional. The property table being established consists of numerous measures and estimators, both dimensional and dimensionless ones, in the domains of amplitudes, time, frequency and time-frequency. The foregoing enables observation and separation of signal components in multiple domains, but it also makes it possible to define signal measures depending on stationary and non-stationary characteristics as well as accurate time positioning of resonant frequencies. Multicriterial approach to identification of vibration enables determining the table of vibration properties measures of floor panel. The table is numerical form of characteristics properties of the vibration signal.

PL

W artykule przedstawiono programową aplikację opracowanej metody i algorytmu matematycznego identyfikacji charakterystycznych cech sygnału w analizie własności drganiowych panelu podłogowego pojazdu samochodowego. Z uwagi na złożoność, wynikającą z nieliniowości i losowości, zjawisk drganiowych w pojazdach samochodowych analiza ma charakter wielowymiarowy. Wyznaczana tabela właściwości składa się z wielu miar i estymatorów wymiarowych i bezwymiarowych w dziedzinach amplitud, czasu, częstotliwości i czasowo-częstotliwości. Pozwala to na obserwację i separację składowych sygnału w wielu dziedzinach. Umożliwia definiowanie miar sygnału w zależności od cech stacjonarności i niestacjonarności oraz precyzyjną lokalizację czasową częstotliwości rezonansowych. Wielokryterialne podejście do identyfikacji drgań umożliwia wyznaczenie zbioru właściwości drganiowych panelu podłogowego, który jest numerycznym odzwierciedleniem charakterystycznych cech sygnału drgań.

Słowa kluczowe

EN

vibration signal processing; wavelet transform; FFT

PL

analiza sygnałów drganiowych; transformata falkowa; FFT

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 3
• Strony: 458--464
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Burdzik R.

• Facylty of Transport Silesian University of Technology ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• 1. Belgacem W, Berry A, Masson P. Active vibration control on a quarter-car for cancellation of road noise disturbance. Journal of Sound and Vibration 2012; 331: 3240–3254.
• 2. Blacha L, Burdzik R, Smalcerz A, Matuła T. Effects of pressure on the kinetics of manganese evaporation from the Ot4 Alloy. Archives of Metallurgy and Materials 2013; 58(1): 197-201.
• 3. Borowiec M, Hunicz J, Sen A, Litak G, Koszalka G, Niewczas A. Vibration of a vehicle excited by real road profiles, Forschung im Ingenieurwessen 2010; 74: 99–109.
• 4. Burdzik R, Gardulski J. Frequency analysis decimation vibration signals of passenger car’s suspensions. Transport Problems 2007; 2(1): 23-29.
• 5. Burdzik R, Peruń G, Warczek J. Possibilities of using vibration signals for the identification of pressure level in tires with application of neural networks classification. Key Engineering Materials 2014; 588: 223-231 (Online available since 2013/Oct/11 at www.scientific.net)
• 6. Burdzik R. Material vibration propagation in floor pan. Archives of Materials Science and Engineering 2013; 59(1): 22-27.
• 7. Burdzik R. Monitoring system of vibration propagation in vehicles and method of analysing vibration modes. J. Mikulski (Ed.): TST 2012, Springer, Heidelberg, CCIS 2012; 329: 406-413.
• 8. Chaari F, Bartelmus W, Zimroz R, Fakhfakh T, Haddar M. Gearbox vibration signal amplitude and frequency modulation. Shock and Vibration 2012; 19(4): 635-652.
• 9. Dzida M, Jężak S, Sumara J, Żarska M, Góralski P. High pressure physicochemical properties of biodiesel components used for spray characteristics in diesel injection systems. Fuel 2013: 111: 165-171.
• 10. Dzida M, Prusakiewicz P. The effect of temperature and pressure on the physicochemical properties of petroleum diesel oil and biodiesel fuel. Fuel 2008; 87: 1941–1948.
• 11. Engel ZW, Kowalski P. Investigation of the influence of simultaneous vibroacoustic exposures on the operator. Journal of the Theoretical and Applied Mechanics 2008; 46(4): 799–811.
• 12. Folęga P, Siwiec G. Numerical analysis of selected materials for flexsplines. Archives of Metallurgy and Materials 2012; 57(1): 185-191.
• 13. Fornalczyk A, Saternus M. Platinum recovery from used auto catalytic converters in electrorefining process. Metalurgija 2012; 52(2): 219-222.
• 14. Griffin M.J. Handbook of Human Vibration. Academic Press Ltd, New York, 1990.
• 15. Kaźmierczak-Bałata A, Bodzenta J, Wokulska K, Kucytowski J, Szperlich P, Łukasiewicz T, Hofman B. Analysis of influence of Yb concentration on thermal, elastic, optical and lattice parameters in YAG single crystal. Journal of Alloys and Compounds 2009; 473: 245-249.
• 16. Korzeb J, Nader M, Rózowicz J. Review and estimation of traffic generated vibration developed in proximity of Warsaw subway line. 12th International Congress on Sound and Vibration 2005: 5048-5055.
• 17. Kusiński J, Kac S, Kopia A, Radziszewska A, Rozmus-Górnikowska M, Major B, Major L, Marczak J, Lisiecki A. Laser modification of the materials surface layer - a review paper. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences 2012; 60(4): 711-728.
• 18. Kuznetsov A, Mammadov M, Sultan I., Hajilarov E. Optimization of a quarter-car suspension model coupled with the driver biomechanical effects. Journal of Sound and Vibration 2011; 330: 2937–2946.
• 19. Lozia Z. Truck front wheels and axle beam vibrations. 5th Mini Conference on Vehicle System Dynamics, Identification and Anomalies(VSDIA 96). Budapest, Hungary 11-13 of November, 1996.
• 20. Lyons R.: Wprowadzenie do cyfrowego przekształcania sygnałów. Warszawa: Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, 2006.
• 21. Michalski R, Wierzbicki S. An analysis of degradation of vehicles in operation. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2008; 1(37): 30-32.
• 22. Nader M. Influence of mechanical vibration on the human body in the means of transport and its modeling. Archives of Transport – Archiwum Transportu 2000; 12(2): 33-53.
• 23. Oleksiak B., Blacha-Grzechnik A., Siwiec G. Application of the flotation process in the silver recovery from the wastes generated during the silvery semi-products manufacturing. Metalurgija 2012; 51(3): 298-300.
• 24. Oltean M, Picheral J, Lahalle E, Hamdan H, Griffaton J. Compression methods for mechanical vibration signals: Application to the plane engines. Mechanical Systems and Signal Processing 2013; 41: 313–327.
• 25. Pai PF. Time–frequency characterization of nonlinear normal modes and challenges in nonlinearity identification of dynamical systems. Mechanical Systems and Signal Processing 2011; 25: 2358–2374.
• 26. Pai P, Nguyen B, Sundaresan M. Nonlinearity identification by time-domain only signal processing. International Journal of Non-Linear Mechanics 2013; 54: 85–98.
• 27. Radkowski S, Gimiński R. Prognosis of gear fatigue crack using vibroacoustic signal. Acta Acustica united with Acustica 2010; 96: 81.
• 28. Radkowski S, Smalko Z, Pietak A, Woropay M. Use of bispectral analysis in condition monitoring of machinery. Structural Health Monitoring 2006: 627-634.
• 29. Toward M., Griffin M.J. The transmission of vertical vibration through seats: Influence of the characteristics of the human body. Journal of Sound and Vibration 2011; 330: 6526–6543.
• 30. Uhl T, Chudzikiewicz A, Karpiński J. Dynamic problems in rail vehicle design. Archives of Transport – Archiwum Transportu 2000; 12(1): 57-71.
• 31. Węgrzyn T, Wieszała R. Significant alloy elements in welded steel structures of car body. Archives of Materials and Metallurgy 2012; 57(1): 45-52.
• 32. Wilk A, Madej H, Figlus T. Analysis of the possibility to reduce vibroactivity of the gearbox housing. Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability 2011: 42-49.
• 33. Zimroz R, Urbanek J, Barszcz T, Bartelmus W, Milioz F, Martin N. Measurement of instantaneous shaft speed by advanced vibration signac processing – application to wind turbine gearbox. Metrology and Measurement Systems 2011; 18(4): 701-711.