时域工况传递路径分析方法

针对非稳态工况振动噪声的传递路径分析需求,将频域工况传递路径分析方法推广到时域,利用指示点和目标点的时域工况数据实现路径分解,提出了时域工况传递路径分析方法。利用时域传递率函数建立了目标点与指示点时域工况数据的卷积关系,并将其离散化后以矩阵方程的形式表示,然后采用Tikhonov正则化求解,即可利用不同工况下目标点和指示点的时域响应数据计算出时域传递率函数,能进行振动噪声的分解和预测。通过九自由度集中质量块模型仿真与简易车身骨架模型试验进行检验,结果表明所提出的方法具有较好的精度,可以准确地进行时域传递路径分析,并能准确预测目标点在非稳态工况下的响应。

基于工况传递路径分析的纯电动汽车振动控制

文章以纯电动汽车的振动问题为出发点,结合工况传递路径分析方法,旨在探索有效的振动控制策略,提升纯电动汽车的乘坐舒适性和整车性能。通过建立电机-传动系统-车身-底盘的传递路径模型,分析振动在不同组件间的传递特性,揭示电动汽车振动的主要来源与传递途径,提出了主动振动控制和被动振动控制策略,并在实验与仿真平台上进行了验证。文章不仅在技术上深化了纯电动汽车振动控制的理论与实践,而且通过综合分析与实验验证,为优化纯电动汽车的乘坐舒适性和性能提供了新的思路与方法。

工况传递路径分析(OPA)方法在应用中的缺陷

工况传递路径分析(OPA)方法是传递路径分析技术中一种新方法,以经典传递路径分析方法(TPA)为参考,通过理论分析和实例验证两种方法,揭示OPA方法在实际应用中的三种缺陷。由于结构模态的影响,传递路径之间存在互相关,形成OPA的交叉耦合缺陷。实际工况的限制可能导致传递率函数估计错误。对分析中可能遗漏传递路径,OPA方法的拟合总值对比不能识别。这三种缺陷均会导致OPA分析失败,得出错误的结果。

水下圆柱壳体结构噪声的工况传递路径分析

为实现水下航行器噪声源和噪声传递路径的识别、量化,利用工况传递路径分析(operational transfer pathanalysis,简称OPA)并考虑其在实际应用中面临的4个关键问题,选取恰当的工况数组合和参考振源,采用截断总体最小二乘(TTLS)方法,有效地避免了矩阵求逆存在的不适定问题,由此建立水下结构的OPA模型。进行水下单、双层圆柱壳体结构的振动-声辐射试验,实现了噪声与结构振动数据的同时基采集。基于建立的OPA模型编制程序进行水下单、双层圆柱壳体结构的噪声贡献量分析,结果与试验测量结果吻合较好,并从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节。建立的OPA方法可以识别、量化水下圆柱壳体结构的主要噪声源和噪声传递路径,并且能够指导水下航行器噪声的实时预报和减振降噪措施的正确实施。

运行工况下车内噪声的能量传递路径分析

传递路径分析是分析车辆噪声的重要手段。针对在中高频范围内,产品不同个体的频率响应函数的幅值和相位均存在较大差异的现象,提出了运行工况下的能量传递路径分析。并应用于某重型商用车的车内噪声分析,对分析结果进行了验证。结果表明,和传统的传递路径分析结果相比,在同样的求解条件下,能量传递路径分析得到的传递函数的稳定性更好。

基于工况传递路径分析(OTPA)方法的热泵热水器室外机振动噪声分析

由于具有较高的热效率及良好的经济性、安全性,热泵热水器在日常家居生活中的使用变得越来越普遍。同时热泵热水器室外机工作时产生的噪声与人们追求更高生活水准的矛盾也变得日益突出。工况传递路径分析可在机器正常运行工况下,对噪声源及主要传递路径进行识别分析并确定其对目标点噪声的贡献量,因而可被用于为室外机振动噪声控制提供依据。通过工况传递路径分析确定某型号热泵热水器室外机主要振动噪声源及其传递路径,并通过贡献矢量图分析在振动分量较大频率处对总贡献影响较大的路径,同时结合该路径实测信号判断影响路径振动贡献的主要原因。结果表明,压缩机振动噪声对热泵热水器外机噪声的贡献量最大。

基于运行工况传递路径分析和串扰消除的车内噪声分离技术研究

为有效避免运行工况传递路径分析在进行匀速工况噪声源分离时,轮胎附近测得振动噪声容易受到发动机振动噪声的干扰,导致分离结果不准确的问题,结合串扰消除方法开展了相关研究。建立了运行工况传递路径分析模型,针对某车型的匀速问题,将运行工况传递路径分析方法与串扰消除技术相结合,通过三级细化实现匀速车内噪声的精准划分和声源目标值设定,实现了匀速车内噪声的逐层控制。

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。

基于CAE和传递路径分析的某车加速工况下车内噪声研究

为了控制某车加速工况下的车内噪声,提出CAE分析技术结合传递路径分析的方法,重点分析了加速工况下驾驶员右耳位置在20~200 Hz频率范围内的噪声响应,计算了各传递路径下的激励对驾驶员右耳处和右后乘客左耳处的声压响应。经过试验排查发现:发动机转速在4 200~4 700 r/min时,由于激励力过大导致悬置干涉,进而引起目标响应点处声压值过大。

Tikhonov正则化在运行工况传递路径分析的应用

针对传统运行工况传递路径分析(operational transfer path analysis,简称OTPA)存在的不足,通过理论和试验分析,提出基于Tikhonov正则化方法的OTPA反问题模型。首先,分析Tikhonov正则化方法的理论优势,给出Tikhonov正则化参数选择的依据,同时调节电机转速获得不同运行工况数据,利用奇异值分解方法研究壳体结构的振动传递路径,分析传统OTPA算法总贡献量误差及路径贡献量估计精度;其次,分析运行工况数据是否满足Picard条件,提出基于Tikhonov正则化方法的OTPA算法,并分析Tikhonov正则化参数对所提出算法的影响。分析结果表明,所提出的方法显著减小了总贡献量和路径贡献量误差以及路径误判现象。该研究可为振动噪声监控与减振降噪提供理论依据。

采用基于传感器信息组合串扰消除法的工况传递路径分析

传递路径分析法是一种分析噪声源贡献大小的有效方法,工况传递路径分析法不需要测量力,只需测量响应就可在机组运行状态下在线完成源贡献量测量与分析。但是串扰对测量精度影响很大,因此提出基于传感器信息组合串扰消除法的工况传递路径分析,在振源附近布置传感器,将测量得到的传感器信号进行频域组合;组合系数通过分步运转,测试振动噪声数据并建立方程,以其它振源振动引起某振源附近传感器的组合信号为0求解方程获得;将线性组合的传感器信号作为参考源信号参与工况传递路径分析,从而消除或减小串扰,准确获得各源的贡献。通过一个两声源的仿真和两个振源的平板试验,演示了分析方法,准确分析了各源贡献,表明采用传感器组合法消除串扰后可以提高激励源的辨识精度,并对传感器个数的影响进行了讨论。

基于工况传递路径分析方法的车内噪声源贡献量分析

为了识别出振动、声学激励及路径传递率对车内噪声的具体影响,根据车内噪声产生机理建立了工况传递路径分析模型,并搭建了汽车振动与噪声测试采集系统.采用奇异值分解和主分量衰减方法确定较小主成分的剔除率,提出了输入激励实测信号和路径传递率二者与车内噪声响应信号之间的因果效应,完善了现阶段贡献量分析时的分析条件,准确定位了对车内噪声异常峰值影响较大的因素,并将完整的研究方法应用于某乘用车的车内噪声识别.通过车内噪声的合成响应与实测响应对比分析及响应修正分析,验证了本文所提方法的可靠性.

基于自适应变分模态分解的扩展工况传递路径分析方法

为削减扩展工况传递路径分析在信号采集过程中干扰噪声的影响,提高分析精度,提出了一种结合自适应变分模态分解和巴氏距离的优化OPAX方法。该方法考虑到多尺度模糊熵能够较好地表征非稳态复杂信号,将其作为适应度函数。采用模拟退火粒子群算法和粒子群算法分别对信号进行自适应变分模态分解,并通过模拟信号证明了模拟退火粒子群算法的泛化性和准确性。最后采用巴氏距离对分解信号进行筛选,以区分相关模态和非相关模态,将相关模态进行重组实现OPAX采集信号的有效去噪。在确定去噪算法的准确性后,以某轻型客车为例,建立了振动测点到驾驶员右耳的传递路径分析模型,在90 km/h匀速行驶工况下采集整车主要结构点悬置主被动端的加速度信号,并对采集信号进行了降噪处理。以驾驶员右耳声压的测试值为参考,对比了OPAX优化前后计算结果。结果表明:优化后OPAX计算值的信噪比提高了71.2%,均方根误差减小了66.9%,在峰值频率处的误差均控制在5%以内;该方法能有效滤除OPAX在信号采集过程中的干扰噪声,有效保留信号的完整性,提高OPAX方法的分析精度。

工况传递路径分析中遗漏路径无法识别的问题研究

为有效解决OTPA方法面临的遗漏传递路径无法识别的关键问题,首先结合临近特征值差值法和特征值下降速比法,给出基于经验模态分解(EMD)-特征值分解的源数估计方法,该方法在确定振源个数时具有较强的通用性;然后,提出基于偏向干分析的重相干(PCA-MCF)方法及其应用条件,其能更精准定位实际振源测点或路径点。最后,利用机械设备振动传递路径实验验证两种方法能够准确地确定振源的数目以及定位振源测点。研究结果表明,两种方法相辅相成能够有效解决在不同应用条件下OTPA方法面临的遗漏路径无法识别问题,提高了OTPA方法应用的稳定性和准确性。

广义Tikhonov正则化工况传递路径分析

工况传递路径分析(OTPA)是定位振动噪声问题的有效方法,广泛应用于各类工程领域中。但工况传递路径分析在估计传递率函数矩阵时,是一个病态的反问题,常用标准Tikhonov正则化法来改善病态性。标准Tikhonov正则化法以单位矩阵为正则化矩阵,经奇异值分解,得到的奇异向量振荡较严重,构成的正则化解准确度较低,因此路径贡献量的计算精度较低。针对此不足,以一阶偏导矩阵作为正则化矩阵,结合广义奇异值分解,得到振荡幅度更小的广义奇异向量。以广义奇异向量为基向量,并采用L曲线法选取正则化参数,得到广义Tikhonov正则化解,从而实现工况传递路径分析。最后通过工况传递路径分析仿真与实验验证了广义Tikhonov正则化工况传递路径分析方法的有效性。结果表明,与标准Tikhonov正则化相比,各路径贡献量的准确度更高,有效地提高了工况传递路径分析的精度。

基于工况传递路径分析的挖掘机座椅振动研究

以某挖掘机新产品试验车为对象,研究发动机到驾驶室座椅的振动传递情况。应用奇异值分解技术对工况传递路径分析方法进行了改进,并采集运行工况试验的振动数据,建立了从发动机振动到驾驶室座椅振动的工况传递路径分析模型。对比座椅安装位置加速度的模型合成信号与实测信号的频域特征,研究发现两者吻合较好,从而验证了模型的正确性。对模型合成的输出信号进行频域分析,可以直观的研究需要关心的频率。结合各路径的振动贡献频谱图与矢量图,找出特定频率处需要改进的路径。最后利用传递率函数频谱图和输入加速度频谱图,提出具体的改进方法,为解决振动噪声传递类问题,提供了工程参考。

运行工况传递路径分析识别车内声源

传递路径分析是分析车辆噪声的重要手段,运行工况传递路径分析是对传统传递路径分析方法的改进。首先建立车内噪声的运行传递路径分析模型,介绍传递矩阵的求解算法。针对某乘用车车内噪声问题,进行运行工况下传递路径分析,获得各个声源对车内噪声的贡献率,为制定合理的车内降噪方案提供重要支持。

运行工况传递路径分析方法研究进展

分析了近年来传统TPA(transfer path analysis,TPA)、运行工况TPA(operational TPA,OTPA)、OPAX(operational-X TPA)以及混合TPA方法的基本原理、优势和不足以及工程应用,阐述了功率流法在TPA领域的潜在应用;重点针对OTPA方法,考虑了参考点距离的影响,设计了辐射球声源声传递路径仿真系统和激振器激励矩形板振动传递路径实验系统。结果表明:OTPA值与理论值和实验值的相对误差分别小于5%和8%,与此同时,OTPA方法对噪声很敏感,当噪声较小时,较近参考点有利于提高OTPA方法的精度,因此,应合理布置传感器和设计运行工况;最后,对TPA方法的发展趋势进行了展望。

乘用车油箱的燃油晃动噪声工况传递路径分析

汽车刹车之后油箱的燃油晃动噪声会引起车内驾驶员和乘客的不适;为了研究乘用车油箱晃动噪声的传递特性,采用工况传递路径分析方法,对某型号油箱进行研究。根据油箱的安装方式,以油箱的安装部件绑带和减振垫作为结构噪声传递路径,建立工况传递路径分析(OTPA)模型;对比车内噪声信号的计算值与实测值的频谱,发现两者吻合的很好,从而验证了模型的正确性;根据OTPA模型,计算出各路径的传递噪声贡献。通过分析结构路径振动加速度频谱和传递函数频谱,提出了改进燃油晃动噪声问题的方法。

工况传递路径分析用于辨识车内噪声源

为了在不拆除耦合部件情况下,实现车内噪声辐射源和振动激励源快速辨识,应用工况传递路径分析方法建立车内噪声传递多输入、单输出模型。进行偏奇异值分析辨识出车内噪声主要辐射源和振动激励源,计算各条传递路径对车内噪声贡献量,并且将目标点合成噪声与实测噪声进行对比。在定置怠速工况下通过拆除某路径后预测噪声与实测噪声对比,验证模型正确性。该方法不限具体车型,可以广泛地应用于车内噪声传递路径分析。