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(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。

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。

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.

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。

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。

基于工况传递路径的车内路噪改进方法研究

车辆在粗糙路面上行驶时,底盘零件的弹性模态与轮胎模态或者车身声腔模态耦合,极易产生100~300 Hz的低频轰鸣,从而降低整车的NVH品质。文章针对这一问题,分析了路面激励到车内噪声的所有传递路径,利用工况传递路径方法分析出对车内低频轰鸣贡献最大的关键路径;通过模态试验找到了路径上的模态原件并测试了路径与车身安装点的动刚度。根据分析结果给出改进方案,并在实车上进行了验证。结果显示,改善后的车内低频轰鸣峰值降低了约9 dB,改善效果良好。

基于工况传递路径分析的汽车路噪优化方法研究

为了克服传统传递路径分析方法工作量大、效率低的问题,将工况传递路径分析(OTPA)运用于路噪优化,形成基于工况传递路径分析的路噪优化方法。首先推导了工况传递路径的基本原理,并将重相干性分析与奇异值分解用于工况传递路径分析以保证其计算准确性;其次,将工况传递路径分析应用于路噪优化,形成系统的分析方法;最后将该方法运用于解决某电动车路噪问题,快速排查出主要原因并提出有效的优化方案,成功将声压级峰值降低了1.9 dB(A)以上,验证了该方法的可行性与实用性。

工况传递路径分析法原理及其应用

工况传递路径分析法(OTPA)是一种有效振动传递路径的在线测量方法,测试中用振源处的振动加速度或噪声表征振源,用振动传递率表示传递路径,相对于传统传递路径分析(TPA),不需要测量激励力和力到响应的传递函数(FRF),测试过程得到简化,并可以在线测量。在推导分析工况传递路径的基本原理的基础上,分析其误差原因。并以一汽车振动噪声分析为例,介绍工况传递路径分析法的基本实施步骤,通过传递路径综合分析得出噪声源排序,并由此提出减振降噪措施建议。

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。

基于传递路径的整车底板振动优化方法

针对搭载软连接副车架车型在加速时产生的底板振动开展研究。首先,通过整车试验定位引起该问题的激励源;其次,基于扩展工况传递路径分析方法对动力总成与底板间的各条路径对振动的贡献量进行分析,并结合模态试验结果,识别出引起振动的主要路径和关键部件;然后,建立包含动力总成和副车架的12自由度模型,仿真得到单位激励条件下关键路径衬套的支反力;最后,以降低支反力为目标对副车架与车身连接衬套的刚度进行优化设计,并进行了整车试验验证。结果表明:动力总成激励与副车架刚体模态耦合引起了副车架共振及底板振动,副车架与车身连接的两个后衬套是振动传递的关键路径,优化后实车底板振动峰值下降超过30%。

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。

基于OTPA方法的隔振系统传递路径分析

阐明了工况传递路径分析方法(Operational Transfer Path Analysis,OTPA)的基本原理和分析流程;基于单路径隔振系统进行传递函数计算和精度分析;利用OTPA方法对3路径隔振系统的每条路径进行振动传递能力分析,并利用路径的振动传递贡献量确定出振动传递的关键路径。分析方法和流程能为机械系统振动或噪声源定位、传递机理分析、振动或噪声控制提供研究基础。

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OPAX的驾驶舱内结构噪声传递路径研究

对车内结构噪声进行合理降噪的有效方法是阻断振动能量传递最大的路径,为此建立传递路径模型并进行噪声贡献量分析。首先,基于发动机舱内机械构造规划出由振源到驾驶舱的多级传递路径,并在振动能量传递的连接点处设置路径拐点;然后,采用扩展工况传递路径分析(operational path analysis with exogeneous inputs,OPAX)方法确定路径中各拐点对车内噪声的贡献量,并将噪声拟合值与实测值进行分析对比。结果表明,不同路径拐点对车内结构噪声影响明显不同,其中橡胶悬置拐点对车内噪声影响最大,该处噪声拟合值与实测值也最为接近,噪声峰值达到63.5 dB,副车架拐点对车内噪声影响次之,噪声峰值为53.2 dB,排气吊耳拐点对车内噪声影响较小,噪声峰值仅为38.7 dB。采用本文方法可有效确定对车内结构噪声影响最大的路径。

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。