在产品测试与结构疲劳分析过程中,面对来自不同数据采集设备、不同传感器规格、不同格式的数据源,如何统一整理成可用于后续评估的数据结构,是工程分析人员常常遇到的挑战。而nCode作为一款强大的耐久性测试与信号处理平台,其独有的数据流系统和频谱分析能力,为复杂数据环境下的多源融合与降噪处理提供了专业支持。本文围绕两个核心应用展开:nCode如何实现多源数据统一解析,以及nCode如何用频域滤波有效消除测试噪声干扰,通过实用步骤与案例讲解,为工程实践提供一整套解决方案。
一、nCode实现多源数据统一解析
在工程实际中,经常需要将来自应变仪、加速度计、热电偶、数据采集系统(如HBM、NI、Dewesoft)等多个通道、多个频率、多个文件格式的原始测试数据进行融合处理。nCode在其GlyphWorks平台中内置了强大的数据接入与转换机制,支持各种采集系统生成的数据格式,并能将其整合为统一通道结构。
1. 支持的常见数据格式
nCode支持导入的原始测试数据格式包括但不限于:
.csv、.txt、.xls、.mat(MATLAB)、.uff、.tdms、.rpc、.hdf5、.dat、.bin;
原生支持HBM catman、NI TDMS、Dewesoft DSI 等主流设备;
对于不支持的专有格式,也可通过数据接口或脚本插件转换为兼容格式。
2. 使用“Read Data”节点导入多个源
在 GlyphWorks 中,拖入多个 Read Data 节点;
每个节点可分别加载一个格式、一个传感器来源;
右键属性中设定通道单位、起始时间、时间戳格式等;
如有多个采样频率的数据源,建议统一转换为“以时间为索引”的结构。
3. “Merge Channels”节点合并通道
将多个 Read Data 节点输出连接至 Merge Channels 模块;
该模块自动对齐时间轴,并将各个源的通道汇总为一个统一数据结构;
可手动编辑通道标签、编号、分组标记;
支持自动重采样、内插以处理不同采样率。
4. 时间同步处理
若各设备采集时间不完全一致,可使用 Time Align 节点进行数据对齐;
支持手动设定偏移量,也可根据特征峰值进行“自动对齐”;
输出的数据具备统一时间基准,便于后续频谱分析或疲劳评估。
5. 多源元数据管理
nCode支持将设备名称、通道类型、测量位置等信息记录为 Meta-Data;
可在后续分析图表中调出这些信息,自动标注来源,便于结果追踪。
实践案例:在汽车道路耐久性测试中,将来自底盘、悬架、转向、车体多个采样设备的应变数据、加速度数据、GPS速度数据统一整合,最终输出一个“车速-工况-载荷-应变”统一分析矩阵。

二、nCode用频域滤波消除测试噪声干扰
实际测试中,由于环境振动、电磁干扰、传感器非线性响应等因素,原始信号往往伴随高频或低频噪声,影响疲劳分析的准确性。nCode提供了多个频域滤波模块,尤其在处理应变、加速度、力信号时效果显著。
1. 使用“FFT”节点进行频谱分析
拖入 FFT(Fast Fourier Transform) 节点;
输入处理后的时间序列通道,输出频域幅值谱和相位谱;
可以观察主要能量集中在哪些频率段。
示例:悬架加速度信号中 0~40Hz 为激励主频,60Hz 后为噪声区域。
2. 添加“Frequency Filter”模块进行带通/带阻处理
在通道输出端插入 Frequency Filter 节点;
类型可设为:
Low-pass(低通滤波)去除高频干扰;
High-pass(高通滤波)剔除低频漂移;
Band-pass(带通滤波)保留特定频段;
Band-stop(带阻滤波)剔除电网干扰如50Hz/60Hz;
频率设定可手动输入,也可参考FFT分析结果自动设定。
3. 使用“Moving Average”或“Savitzky-Golay”做平滑处理
对非周期性噪声信号,频域处理有限;
可在时域加入 平滑滤波器,如:
Moving Average Filter(滑动平均);
Savitzky-Golay Filter(保持波形特征的平滑);
适用于去除随机噪点、尖峰干扰。
4. 高级:使用“Wavelet Filter”去除非平稳噪声
对于短时高频干扰,如冲击、电干扰,传统FFT难以识别;
使用 Wavelet Decomposition 分解信号;
选择高频部分进行屏蔽或压缩,再重建信号;
保留原始结构特征同时去除噪声。
5. 滤波效果验证方法
前后信号对比绘图,建议使用:
Overlay Plot 展示原始与滤波后信号差异;
Difference Plot 评估滤波引入的变化量;
计算 RMS 值、峰值变化、能量分布确认滤波有效性。
实用建议:滤波处理应尽量避免影响主频成分,在疲劳载荷分析前务必确认滤波参数是否对寿命预测有影响。

三、nCode中如何批量处理多个测试文件?
在耐久性评估项目中,经常需要批量处理多个路径数据或测试工况数据。nCode支持构建“参数化流程”,一键自动化处理多个文件,极大提高工作效率。
1. 使用“File List Reader”批量加载文件
拖入 File List Reader,导入多个数据路径;
可设置循环读取 .csv、.rpc、.mat 等文件;
支持正则匹配与文件排序。
2. 构建“模板化”流程图
使用一个标准数据路径构建分析流程;
所有参数设置后,可通过 “Parameterize” 功能将流程泛化;
替换数据输入后自动生效,无需重新连接每个模块。
3. 启用“Batch Mode”运行分析
点击 Run > Batch Mode;
所有输入文件自动按相同逻辑处理并输出结果;
支持输出多个图表、疲劳寿命报告、频谱图等。
适用于大批量车载工况评估、零部件耐久性分析、平台对比测试。

总结
nCode实现多源数据统一解析 nCode用频域滤波消除测试噪声干扰是信号处理和疲劳评估环节中非常重要的两个能力点。在面对复杂测试环境和设备异构数据时,nCode通过其高兼容性的数据导入能力与“Merge Channels”等结构化工具,轻松实现多源整合。而在实际载荷信号存在高频干扰或低频漂移时,nCode提供的频域滤波、时域平滑与小波分析功能,能精准提取主信号特征,避免噪声干扰影响寿命评估结果。掌握这些操作流程与分析思路,将极大提升工程人员在多源数据融合与噪声控制方面的效率与精度,为产品开发与验证提供更高质量的数据基础。
