汽車NVH試驗數據管理系統設計關鍵技術研究

馬春龍

（哈爾濱職業技術學院， 黑龍江 哈爾濱 150000）

引言

汽車NVH試驗數據管理系統的開發設計是當前汽車NVH研究和關注的重要內容。NVH試驗數據是基于試驗測試所獲取的數據結果，然后投入了較多的時間以及財力等各項資源，在對這些試驗數據進行安全、有效的管理基礎上，利用可視化技術實現數據價值的開發利用，形成試驗數據庫，能夠為汽車NVH研究提供更加充分與可靠的數據支持，對推動汽車NVH研究發展具有非常積極的作用和意義。當前針對汽車NVH試驗數據管理的研究，主要以互聯網技術應用下通過實驗數據庫構建，使試驗數據報告向數據庫方向轉變，同時通過建立集中式試驗數據庫，實現數據自動存儲與查找功能等。這些試驗數據管理開發方式在實際應用中仍然存在著管理效率低下、數據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試驗數據管理系統開發實現的關鍵技術進行研究，以供參考。

1 汽車NVH試驗數據管理系統設計及有關概念分析

結合當前汽車NVH試驗數據管理系統的開發設計研究情況來看，試驗數據管理系統的設計實現，是以試驗數據庫建立為基礎。而數據庫的建立隨著數據庫技術的不斷發展也逐漸完善，一般情況下需要通過需求分析以及結構設計、數據庫實施和運行維護等不同階段實現數據庫構建，并且在數據庫建立中，數據類型也需要進行有效分析。一般情況下，數據庫中不同列以及局部變量、表達式、參數等資料文件都對應有相關的數據類型屬性，像整數數據以及字符數據、日期與時間數據、貨幣數據、二進制串等多種數據類型，并且根據存儲方式不同，對有關數據也會因其類型進行再次劃分，以便于數據管理開展[1]。

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

數據庫結構設計中，除概念結構設計外，還包含邏輯結構設計。邏輯結構的數據庫設計構建，首先需要進行相應的關系模式建立，并對建立的關系模式進行優化完善后，進行關系數據模型的二維表設計，它也是關系數據模型的結構體現，其中所包含每一行記錄都是一個對應的實體。其中，關系模式建立中，就是將構建的概念結構模型向關系模式上進行轉換，然后利用規范化理論進行轉換后的關系模式優化，從而得到一個相應的數據庫管理系統支持的關系模式中關系記錄的二維表，完成對數據庫結構的設計。

2 汽車NVH試驗數據管理系統的關鍵技術研究

結合上述對汽車NVH試驗數據管理系統設計及有關概念的分析，可以看出該系統設計中的關鍵技術表現在數據抽象化、數據結構轉換以及單位換算、可視化實現、數據對象擴展等數據處理技術上，通過這些數據處理技術的合理選擇與運用，最終實現汽車NVH試驗數據管理的系統設計與構建[2]。

首先，在對數據抽象化設計中，由于汽車NVH試驗數據的數量及類型較多，包含汽車以及零部件振動噪聲的各種試驗結果、參數等，此外，還包含汽車性能的各項試驗以及參數、結果等，并且這些數據為動態采集數據，在時間上表現出相應的變化關系。因此，在進行汽車NVH試驗數據抽象化過程中，從數據物理量數量出發，劃分為為非歷程的常數數據和反應兩個物理量變化關系的對應曲線數據、反應三個物理量變化關系的對應曲面數據、反應被測對象物理結構動態特性且對應多個頻率下結構特性的模態數據等，共四個數據類型。

其次，在進行數據結構轉換設置中，結合汽車NVH試驗數據是基于不同商用測試系統進行試驗獲取的，而這類系統的試驗數據格式以封閉非結構數據格式為主，需要利用相對應的揭示軟件進行打開并實現直觀瀏覽；而且由于不同商用測試系統的數據結構相互不兼容特點，導致不同測試系統獲取試驗數據不同同步對比，對其數據所表達的物理屬性不能通過數據本身進行獲取。針對這種情況，在進行汽車NVH試驗數據結構轉換過程中可以通過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數據結構轉換，以解決汽車NVH試驗數據結構轉換問題。其中，OLE Autcmation接口法主要針對支持OLE Autcmation測試系統進行數據結構轉換，像LMSTest.Lab或者是B&KPULES等；而中間文件法進行數據結構轉換則是針對不支持上述數據結構轉換的測試系統，像Head Artem iS等。預定義模板法在數據結構轉換中，則主要針對非測試系統數據，對其結構進行轉換設計[3]。

再次，在汽車NVH試驗數據管理系統設計中，對數據單位換算處理，是針對汽車NVH試驗數據管理中所保存數據不僅包含各種試驗數據值，同時還包含不同測試系統與測試項目中的數據值的單位。像試驗測試中對聲壓數據就包含dB與Pa，而發動機轉速測試數據中包含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據單位定義技術，實現相同數據量綱的不同單位需求數據轉換設計。對此，可以采用基于長度、時間以及質量、電流、熱力學溫度、發光強度、角度、物質的量等基礎量綱的任意試驗數據單位定義方法，按照下式（1）實現任意試驗數據的單位定義。

其中，Qi即代表基礎量綱，而A、B、Ci（i=1～8）、D、E為單位U對應參數，在該技術方式下能夠實現任意單位根據相對應參數進行相同量綱的不同單位換算。

最后，對汽車NVH試驗數據管理系統設計中，數據可視化以及數據對象擴展的實現，則是通過計算機圖形學以及圖像處理技術運用，在實現數據向圖形或圖像轉換后，在可視化系統屏幕中顯現出來，以實現交互處理，達到數據管理中更加直觀的呈現方式。而數據對象擴展是根據試驗對象動態變化情況，為滿足系統對用戶添加新試驗對象類型或其他不同試驗對象的需求，并實現同一類型數據的相同標識管理，為試驗數據管理提供基礎，可以通過三層試驗對象模型構建方式，實現試驗件類型以及試驗件、試驗樣件下所對應多種數據對象關系模型設計與建立，并在數據管理中實現對象擴展支持。

3 結語

對汽車NVH試驗數據管理系統的關鍵技術研究，有利于促進其在系統設計中的推廣及應用，對提高汽車NVH試驗數據管理與利用效率，推進汽車NVH研究進一步發展，都有著非常積極的作用和意義。