汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究

馬春龍

（哈爾濱職業(yè)技術(shù)學院， 黑龍江 哈爾濱 150000）

引言

汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計是當前汽車NVH研究和關(guān)注的重要內(nèi)容。NVH試驗數(shù)據(jù)是基于試驗測試所獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果，然后投入了較多的時間以及財力等各項資源，在對這些試驗數(shù)據(jù)進行安全、有效的管理基礎(chǔ)上，利用可視化技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的開發(fā)利用，形成試驗數(shù)據(jù)庫，能夠為汽車NVH研究提供更加充分與可靠的數(shù)據(jù)支持，對推動汽車NVH研究發(fā)展具有非常積極的作用和意義。當前針對汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理的研究，主要以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用下通過實驗數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，使試驗數(shù)據(jù)報告向數(shù)據(jù)庫方向轉(zhuǎn)變，同時通過建立集中式試驗數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動存儲與查找功能等。這些試驗數(shù)據(jù)管理開發(fā)方式在實際應(yīng)用中仍然存在著管理效率低下、數(shù)據(jù)獲取便利性較低等局限性，迫切需要進一步完善。下文將對汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)進行研究，以供參考。

1 汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計及有關(guān)概念分析

結(jié)合當前汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計研究情況來看，試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)，是以試驗數(shù)據(jù)庫建立為基礎(chǔ)。而數(shù)據(jù)庫的建立隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展也逐漸完善，一般情況下需要通過需求分析以及結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施和運行維護等不同階段實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，并且在數(shù)據(jù)庫建立中，數(shù)據(jù)類型也需要進行有效分析。一般情況下，數(shù)據(jù)庫中不同列以及局部變量、表達式、參數(shù)等資料文件都對應(yīng)有相關(guān)的數(shù)據(jù)類型屬性，像整數(shù)數(shù)據(jù)以及字符數(shù)據(jù)、日期與時間數(shù)據(jù)、貨幣數(shù)據(jù)、二進制串等多種數(shù)據(jù)類型，并且根據(jù)存儲方式不同，對有關(guān)數(shù)據(jù)也會因其類型進行再次劃分，以便于數(shù)據(jù)管理開展[1]。

此外，在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對數(shù)據(jù)庫的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計需要對用戶需求進行收集分析后，再進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建，以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計開發(fā)。數(shù)據(jù)庫模型構(gòu)建與設(shè)計實現(xiàn)，就是將客觀對象抽象化后形成一種概念級的信息結(jié)構(gòu)，通過結(jié)構(gòu)信息的語義表達來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分類與管理，并在用戶需求引導下實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與利用。對于汽車NVH試驗數(shù)據(jù)來講，其數(shù)據(jù)類型包含基本信息與試驗結(jié)果兩大部分，而基本信息中又包含技術(shù)狀態(tài)以及測試工況、儀器參數(shù)等數(shù)據(jù)信息，而試驗結(jié)果中則包含試驗原始數(shù)據(jù)以及報告結(jié)果、圖片、聲壓級曲線、色譜變化圖、電機音頻等。而數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)模型中，以E—R模型最為典型，即實體—聯(lián)系模型方法，通過實體、屬性以及聯(lián)系的結(jié)構(gòu)設(shè)置方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫模型構(gòu)建。

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除概念結(jié)構(gòu)設(shè)計外，還包含邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。邏輯結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計構(gòu)建，首先需要進行相應(yīng)的關(guān)系模式建立，并對建立的關(guān)系模式進行優(yōu)化完善后，進行關(guān)系數(shù)據(jù)模型的二維表設(shè)計，它也是關(guān)系數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)，其中所包含每一行記錄都是一個對應(yīng)的實體。其中，關(guān)系模式建立中，就是將構(gòu)建的概念結(jié)構(gòu)模型向關(guān)系模式上進行轉(zhuǎn)換，然后利用規(guī)范化理論進行轉(zhuǎn)換后的關(guān)系模式優(yōu)化，從而得到一個相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持的關(guān)系模式中關(guān)系記錄的二維表，完成對數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

2 汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究

結(jié)合上述對汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計及有關(guān)概念的分析，可以看出該系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)表現(xiàn)在數(shù)據(jù)抽象化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換以及單位換算、可視化實現(xiàn)、數(shù)據(jù)對象擴展等數(shù)據(jù)處理技術(shù)上，通過這些數(shù)據(jù)處理技術(shù)的合理選擇與運用，最終實現(xiàn)汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理的系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建[2]。

首先，在對數(shù)據(jù)抽象化設(shè)計中，由于汽車NVH試驗數(shù)據(jù)的數(shù)量及類型較多，包含汽車以及零部件振動噪聲的各種試驗結(jié)果、參數(shù)等，此外，還包含汽車性能的各項試驗以及參數(shù)、結(jié)果等，并且這些數(shù)據(jù)為動態(tài)采集數(shù)據(jù)，在時間上表現(xiàn)出相應(yīng)的變化關(guān)系。因此，在進行汽車NVH試驗數(shù)據(jù)抽象化過程中，從數(shù)據(jù)物理量數(shù)量出發(fā)，劃分為為非歷程的常數(shù)數(shù)據(jù)和反應(yīng)兩個物理量變化關(guān)系的對應(yīng)曲線數(shù)據(jù)、反應(yīng)三個物理量變化關(guān)系的對應(yīng)曲面數(shù)據(jù)、反應(yīng)被測對象物理結(jié)構(gòu)動態(tài)特性且對應(yīng)多個頻率下結(jié)構(gòu)特性的模態(tài)數(shù)據(jù)等，共四個數(shù)據(jù)類型。

其次，在進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換設(shè)置中，結(jié)合汽車NVH試驗數(shù)據(jù)是基于不同商用測試系統(tǒng)進行試驗獲取的，而這類系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)格式以封閉非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)格式為主，需要利用相對應(yīng)的揭示軟件進行打開并實現(xiàn)直觀瀏覽；而且由于不同商用測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相互不兼容特點，導致不同測試系統(tǒng)獲取試驗數(shù)據(jù)不同同步對比，對其數(shù)據(jù)所表達的物理屬性不能通過數(shù)據(jù)本身進行獲取。針對這種情況，在進行汽車NVH試驗數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換過程中可以通過OLE Autcmation接口法以及中間文件法、預定義模板法三種不同方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，以解決汽車NVH試驗數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換問題。其中，OLE Autcmation接口法主要針對支持OLE Autcmation測試系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，像LMSTest.Lab或者是B&KPULES等；而中間文件法進行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換則是針對不支持上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的測試系統(tǒng)，像Head Artem iS等。預定義模板法在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換中，則主要針對非測試系統(tǒng)數(shù)據(jù)，對其結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)換設(shè)計[3]。

再次，在汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計中，對數(shù)據(jù)單位換算處理，是針對汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理中所保存數(shù)據(jù)不僅包含各種試驗數(shù)據(jù)值，同時還包含不同測試系統(tǒng)與測試項目中的數(shù)據(jù)值的單位。像試驗測試中對聲壓數(shù)據(jù)就包含dB與Pa，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速測試數(shù)據(jù)中包含r/min與rad/s等不同單位情況，需要通過一種簡單并且具有較高適用性的數(shù)據(jù)單位定義技術(shù)，實現(xiàn)相同數(shù)據(jù)量綱的不同單位需求數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)計。對此，可以采用基于長度、時間以及質(zhì)量、電流、熱力學溫度、發(fā)光強度、角度、物質(zhì)的量等基礎(chǔ)量綱的任意試驗數(shù)據(jù)單位定義方法，按照下式（1）實現(xiàn)任意試驗數(shù)據(jù)的單位定義。

其中，Qi即代表基礎(chǔ)量綱，而A、B、Ci（i=1～8）、D、E為單位U對應(yīng)參數(shù)，在該技術(shù)方式下能夠?qū)崿F(xiàn)任意單位根據(jù)相對應(yīng)參數(shù)進行相同量綱的不同單位換算。

最后，對汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)設(shè)計中，數(shù)據(jù)可視化以及數(shù)據(jù)對象擴展的實現(xiàn)，則是通過計算機圖形學以及圖像處理技術(shù)運用，在實現(xiàn)數(shù)據(jù)向圖形或圖像轉(zhuǎn)換后，在可視化系統(tǒng)屏幕中顯現(xiàn)出來，以實現(xiàn)交互處理，達到數(shù)據(jù)管理中更加直觀的呈現(xiàn)方式。而數(shù)據(jù)對象擴展是根據(jù)試驗對象動態(tài)變化情況，為滿足系統(tǒng)對用戶添加新試驗對象類型或其他不同試驗對象的需求，并實現(xiàn)同一類型數(shù)據(jù)的相同標識管理，為試驗數(shù)據(jù)管理提供基礎(chǔ)，可以通過三層試驗對象模型構(gòu)建方式，實現(xiàn)試驗件類型以及試驗件、試驗樣件下所對應(yīng)多種數(shù)據(jù)對象關(guān)系模型設(shè)計與建立，并在數(shù)據(jù)管理中實現(xiàn)對象擴展支持。

3 結(jié)語

對汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究，有利于促進其在系統(tǒng)設(shè)計中的推廣及應(yīng)用，對提高汽車NVH試驗數(shù)據(jù)管理與利用效率，推進汽車NVH研究進一步發(fā)展，都有著非常積極的作用和意義。