e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAE

传递路径分析技术在NVH开发中的应用(一)

2011/12/8    来源:LMS2011论文集    作者:常辉  刘文强  吴东风      
关键字:传递路径分析  传递函数测试  激振器  
本文介绍了传递路径试验分析(TPA)的方式方法,介绍了传统的TPA、LMS OPAX 及OPA测试分析的基本原理。结合整车NVH性能开发的实际工程需要,制作了专门的激振器,用于实现结构噪声传递函数的测试。弥补了力锤的随机激励信号以及激励方向的准确性问题。在整车的开发过程中,使用LMS TPA OPAX的试验分析方法,解决了悬置及进气系统的NVH问题。

0 概述

    汽车车内的振动噪声是由动力总成、路面及环境等多种激励,并通过多条不同的传递路径传到车内。如今,整车的NVH性能越来越受到各个主机厂的重视,也成为轿车领域市场竞争的主要指标。为了进一步提高整车的NVH水平,往往要综合考虑各种激励以及相关的传递路径的特征。传递路径分析(TPA:Transfer Path Analysis)能确定出各个路径的激励能量在室内振动噪声问题中所占的比例,并找出传递路径中对驾驶室内振动噪声起主导作用的环节。作为当今NVH 试验分析的重要工具,传递路径分析也存在着不同的测试及分析的思路。目前的传递路径分析的方法可大致分为:

    (1)传统的TPA;

    (2)OTPA (Operational Transfer Path Analysis);

    (3)OPAX。传统的TPA相对来说比较麻烦,需要把动力总成从整车中拆卸掉,而且要求的指示点过多也导致了数据量过大、测试时间周期过长等缺点。

    基于此,相关的NVH测试设备厂家大力的发展了更为简单的测试分析方法。如LMS公司推出的OPAX和Mueller-BBM公司推出的OPA。这使得TPA测试分析在整车NVH开发的工程应用上更加普及。本文首先对比了三种测试方法的基本原理,并结合LMSOPAX与某款整车的NVH开发实例,阐明传递路径分析方法在整车NVH开发中的应用。

1 传递路径试验分析方法的基本原理

    上述传递路径试验分析虽然分为三种方法,但其总体的试验分析的思路是一致的。不同点在于具体的整车运行工况下,各个路径上的力的得到方法存在的区别。

    在传递路径的分析中,首先需要假定整车系统为线性的。在此前提下,车内目标点的振动噪声是由各个路径上的工作载荷乘以相应路径的传递函数叠加之后得到,如图1。

传递路径分析模型图

    图1 传递路径分析模型图

    在传递路径分析的过程中,总体上可以把路径分为结构噪声和空气噪声两个部分。在结构传递路径中,激励源和路径分属不同的系统。激励的一侧称为:主动侧,路径的一侧称为:被动侧。路径与激励一般分布在弹性元件的两端,如动力总成悬置系统、底盘悬架系统、排气吊钩等。对于振动来说,每条路径仅仅考虑XYZ三个方向的平动。知道了路径上的NTF(Noise Transfer Function),又知道了对应的运行工况下的载荷,该路径对于整体目标点声压的贡献量可以表示为:

    如果有n条路径,那么总的目标点的相应可以认为是各路径的贡献量的线性叠加:

    对于气动噪声来说,路径中不存在耦合点。每一个辐射源都可以独立的成为一条传递路径。其对目标点的噪声的贡献量可以表示为:

    综合Yks(结构噪声路径)与Ykn(气动噪声路径)的共同作用结果。则目标点的噪声为:

    其中:NTF为相应的传递函数,对于结构噪声的传递路径来说,NTF=Pk/F。其中F为路径上的激励力;Pk为目标点对应的声压;而对于气动噪声的传递路径来说,NTF=Pk/Q。Q为辐射路径上的声的体积加速度。

 

责任编辑:程玥
本文为授权转载文章,任何人未经原授权方同意,不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用,e-works不承担由此而产生的任何法律责任! 如有异议请及时告之,以便进行及时处理。联系方式:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐