扩展工况传递路径分析方法改进
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圆柱壳体瞬态辐射噪声评估算法李琳玉;徐荣武;崔立林【摘要】通过自身传感器实测振动数据快速评估瞬态辐射噪声,对及时排除故障,保持水下目标隐蔽性具有重要的意义.本文提出一种基于加速度阵列测试数据的圆柱壳体瞬态辐射声场的工程估算方法:借鉴工况传递分析的思路,分析求解瞬态振-声传递率矩阵,将瞬态激励壳体振动的测量数据代入,就可以估算壳体辐射声压级.在振-声传递率求解的过程中引入截断奇异值分解法,改善求逆时的病态矩阵,减少测试中背景干扰带来的估计误差.试验结果证实,该方法可以用来快速评估空气中敲击圆柱壳体所产生的瞬态辐射噪声,大部分频段噪声级估计误差在3 dB以内.本方法可望提供快速估计圆柱形壳体振动水下辐射噪声级借鉴和参考.%Evaluating the impact of transient radiation noise quickly and troubleshooting timely through vibration data by acceleration sensors is significant for maintaining the stealth performance of the underwa-ter target. A method is proposed to evaluate the transient radiation noise of cylindrical shell based on the operational transfer path analysis theory. Using the data from the accelerometers and the vibration-sound relationship can evaluate the radiation noise pressure level. In the processing of solving vibration-sound re-lationship, truncated singular value decomposition (TSVD) has been involved for ill-posed problem. The experimental results show that the method can be used to evaluate the transient radiation noise quickly. Most of considerate frequency bands have an error below 3 dB. This method is expected to be used to estimate the radiation noise pressure level of cylindrical shell underwater.【期刊名称】《应用声学》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】6页(P305-310)【关键词】加速度阵列;瞬态辐射噪声;工况传递路径分析【作者】李琳玉;徐荣武;崔立林【作者单位】海军工程大学武汉 430033;船舶振动噪声重点实验室武汉 430033;海军工程大学武汉 430033;船舶振动噪声重点实验室武汉 430033;海军工程大学武汉 430033;船舶振动噪声重点实验室武汉 430033【正文语种】中文【中图分类】TB532随着减振降噪元器件效果、振动控制以及总体低噪声设计水平的不断提升,平稳运行条件下设备噪声得到了良好的控制,而因为某些突发情况产生的瞬态信号造成的辐射噪声很难通过上述方法进行抑制,例如设备突然开关、隔振装置突然失效、武器的空投和潜射、管道多向流体脉动等情况,都会产生与稳态辐射噪声完全不同的瞬态辐射噪声。
航空紧固件疲劳失效原因及改善措施航空紧固件作为飞机结构的重要组成部分,其性能直接关系到飞机的安全性和可靠性。
紧固件的疲劳失效是航空领域常见的问题之一,它通常是由多种因素共同作用的结果。
本文将探讨航空紧固件疲劳失效的原因,并提出相应的改善措施。
一、航空紧固件疲劳失效的原因1.1 材料特性航空紧固件的材料特性是影响其疲劳寿命的关键因素之一。
材料的强度、韧性、硬度等物理性能,以及微观结构如晶粒大小、夹杂物、相变等都会对疲劳性能产生影响。
例如,材料的强度越高,其疲劳强度也越高,但韧性可能会降低,这可能导致在高应力循环下更容易发生疲劳断裂。
1.2 制造工艺紧固件的制造工艺也会影响其疲劳性能。
锻造、热处理、表面处理等工艺过程都会改变材料的微观结构和表面状态。
不当的热处理可能导致材料硬度不均匀,增加应力集中的风险。
表面处理如镀层、渗碳等,如果处理不当,可能会引入裂纹源或改变材料的应力分布。
1.3 设计缺陷紧固件的设计缺陷也是导致疲劳失效的原因之一。
设计时未充分考虑应力集中、载荷分布、材料特性等因素,可能会导致紧固件在使用过程中承受不均匀的应力,从而加速疲劳裂纹的萌生和扩展。
1.4 环境因素环境因素对紧固件的疲劳性能也有显著影响。
温度、湿度、腐蚀性介质等环境条件会影响材料的性能,加速疲劳失效。
例如,在高温环境下,材料的疲劳强度会降低;在腐蚀性环境中,紧固件表面可能会形成腐蚀产物,增加应力集中,促进裂纹的形成。
1.5 载荷条件紧固件在使用过程中承受的载荷条件是影响其疲劳寿命的重要因素。
循环载荷、冲击载荷、振动等都会对紧固件产生疲劳损伤。
特别是循环载荷,其频率、幅值、波形等参数都会影响疲劳裂纹的萌生和扩展。
1.6 维护不当维护不当也是导致紧固件疲劳失效的原因之一。
缺乏定期检查和维护,未能及时发现和处理紧固件的损伤,可能会导致疲劳裂纹的扩展,最终导致紧固件的断裂。
二、航空紧固件疲劳失效的改善措施2.1 优化材料选择选择合适的材料是提高紧固件疲劳性能的基础。
电池有限元热模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:电池有限元热模型是一种用于分析电池内部温度变化的数值模拟方法。
在电池的正常工作过程中,电池内部会产生大量的热量,如果无法及时有效地调控电池的温度,将会导致电池的性能下降、寿命缩短甚至安全隐患。
因此,对电池内部温度进行准确预测和控制是非常重要的。
传统的电池温度监测方法主要依赖于传感器,但这种方法存在成本高、布局困难等问题。
相比之下,电池有限元热模型可以基于电池的内部结构和性能参数,通过数值计算的方式来预测电池的温度分布,具有成本低、易于实施等优点。
在电池有限元热模型的建立过程中,首先需要获取电池的几何参数和材料特性,并建立相应的数学模型。
然后,利用有限元法将电池分割成一个个小元素,并考虑各个元素之间的热传导、热对流以及内部反应等因素,通过求解热传导方程和能量守恒方程,得到电池内部的温度分布。
通过电池有限元热模型,可以实时监测电池的温度变化,并预测电池在不同工况下的温度分布。
这对于电动车、储能系统等领域的发展具有重要意义。
例如,对于电动车而言,通过控制电池的温度分布,可以提高电池的充放电效率,并延长电池的使用寿命。
综上所述,电池有限元热模型是一种非常重要的工具,可以帮助我们更好地理解电池内部的温度变化,并根据模拟结果进行相应的优化和控制。
随着电池技术的不断发展和应用范围的扩大,电池有限元热模型必将发挥更大的作用,并为电池相关领域的研究和应用带来更多的机遇和挑战。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述和讨论电池有限元热模型的基本原理、建立方法以及其在实际应用中的优势和潜在发展。
在引言部分,我们将对本文的主题进行概述,介绍电池有限元热模型的基本概念和背景,并阐明本文的目的。
在正文部分的第2.1节,我们将详细讲解电池有限元热模型的基本原理。
首先,我们将介绍有限元方法的基本原理,并解释其在热模型中的应用。
接着,我们将阐述电池热模型的基本假设和方程,以及其与其他模型的比较和优势。
10.16638/ki.1671-7988.2019.14.022NEDC工况下的某车型传动系内阻优化方案浅析温敏,任平(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心,安徽合肥230601)摘要:根据汽车理论与变速箱理论原理,浅析整车传动系统效率研究对象,确定传动系阻力损失主要来源于变速箱、驱动轴、轮毂轴承和制动器四个方面,详细分析了这四个方面的阻力产生机理,基于某款成熟车型,针对其变速箱阻力损失、驱动轴阻力损失、轮毂轴承阻力损失以及制动拖滞力损失提出合理的优化方案,将该车型优化前后的NEDC工况下的百公里油耗进行对比验证,最终传动系内阻优化方案可实现NEDC工况下节油2.06%的效果。
关键词:传动系效率;阻力损失;优化中图分类号:U463.2 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2019)14-70-03Analysis of Internal Resistance Optimizing Scheme of a Vehicle Drive System underNEDC Working ConditionsWen Min, Ren Ping(Anhui Jianghuai Automobile Co., Ltd., Technology Center, Anhui Hefei 230601)Abstract: According to automobile theory and transmission theory, research object of vehicle transmission system efficiency is analyzed. The resistance loss of transmission system mainly comes from four aspects: gearbox, drive shaft, hub bearing and brake. The resistance mechanism of these four aspects is analyzed in detail. Based on a mature model, for the transmission resistance loss, drive shaft resistance loss, hub bearing resistance loss and brake drag loss, reasonable optimization schemes are proposed. And the fuel consumption of 100 km under NEDC conditions before and after the optimization of the vehicle model is compared and verified. Finally, the optimization scheme of internal resistance of transmission system can reduce the fuel consumption of NEDC by 2.06%.Keywords: Transmission efficiency; Resistance loss; OptimizationCLC NO.: U463.2 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)14-70-03引言汽车传动系统是位于发动机和驱动车轮之间的动力传动装置,其基本功用是将发动机发出的动力传给驱动车轮[1]。
0 引 言液压油作为液压系统的传动介质,其含气率和颗粒物含量直接影响液压系统的性能以及液压元件的寿命。
其中液压油含气率过高时液压系统作业稳定性变差,散热效率会降低,并且液压元件容易产生汽蚀而烧损。
液压油油箱作为液压系统的重要组成部件,起着联通液压系统、储存液压油、给液压油散热以及为液压油中气体析出和固体颗粒物沉降提供空间的作用,其内部结构设计的合理性直接影响液压油中气体的析出和混入,目前主要是针对油箱内油液流域的稳态流场以及空气析出进行研究[1-4],但液压系统工作是瞬态过程,并且液压油箱设计不合理时油箱内可能会有空气再次混入油液中,因此对油箱内气液两相进行瞬态研究,能更准确的预测油箱的除气性能。
受目前流场测试技术的限制,CFD 仿真分析技术在内流域复杂的流场研究领域表现出明显的优势,以其成本低,全局可视等优点,成为液压油箱内除气过程优化研究的重要研究手段。
本文借助CFD 仿真分析手段,针对液压油箱从开始回油至含气率稳定的回油过程过程进行瞬态仿真,研究扩散筒和隔板设计对该瞬态过程中吸油口含气率的影响,并对油箱内部结构进行优化后的对比分析,提高气液分离效率,减少空气混入油液,降低吸油口含气率。
1 CFD 计算模型与边界条件1.1 计算模型图1为某型液压油箱模型,由箱体、回油组件、吸油组件、隔板、呼吸阀等部件组成,计算域为油箱回油入口至油箱吸油管路结束。
吸油和回油滤芯主要影响回油背压和吸油阻力,对油箱内流场分布影响较小,简化成多孔圆筒。
某型液压油箱除气性能仿真及性能优化Simulation and Optimization of Degassing Performance of a Hydraulic Tank宋方真 刘恩亮 许锦锦 (徐州徐工挖掘机械有限公司,江苏 徐州 221004)摘要:采用CFD 仿真分析手段,针对液压油箱从开始回油至吸油口含气率稳定的回油过程进行瞬态仿真,研究扩散筒尺寸和隔板高度对油箱内流场和除气效率的影响,并对油箱内部结构进行优化。
Transfer Path Analysis Procedures传递路径分析(TPA)的过程1 试验前准备传递路径分析(TPA)可用于发动机和路面噪声的分析。
首先检查问题是什么。
简单地测量一下目标点的振动和噪声,理解问题的本质。
然后选择振源(通常是发动机的悬置),鉴别所有可能的从振源到驾驶员的能量传递路径。
传递路径分析是在系统边界点进行的(如发动机悬置,或悬架的支座)。
1.1 数据要求开始试验前准备一个系统试验图,列出所有测量点。
建议使用下列命名规则:body:点号:方向――车身一侧的测量都用部件名“body”engi:点号:方向――发动机一侧的测量都用部件名“engi”susp:点号:方向――悬架一侧的测量都用部件名“susp”在发动机支点位置的振源和车身两侧使用同样的点号,但部件名不同。
在目标位置的测量,请使用不同的部件名,如“seat:0000“+Z”或对于方向盘“ster:9999:+X”。
这样在大型试验中容易找到目标数据。
麦克风信号可以用方向“S”。
所有数据可以保存在Cada-X的一个或多个不同项目中。
把运行数据,频响函数和悬置刚度放在不同的试验中。
1.2 正确实施传递路径分析生成大量的数据,在开始测量之前制定一个好计划非常重要。
所有的传递路径问题都可能是不一样的。
本文档给出了在货车或箱式车上作典型的发动机和路面的传递路径分析的实施过程。
因为不可能写出精确的试验指导书,所以为了得到好的结果,理解测量得到的信息并尝试不同的方法是很重要的。
另外,有两本TPA理论和实践手册,在线帮助也提供了软件操作过程。
2 运行数据测量2.1 数据要求:悬置刚度方法:所有支座两侧的加速度,目标信号逆矩阵方法:所有支座车身一侧的加速度,加上车身上等量的附加点。
附加点不应靠近力作用点,但也不要太远。
大约离力作用点20至40厘米是合适的做法。
2.2 准备将麦克风和加速度计安装到车上。
在振源上放一个参考加速度计(可以是一个方向)。
混合传递路径分析(TPA)方法的准确性验证唐贵基;陈卓群【摘要】分析了混合TPA的计算方法,即将传统TPA方法,与有限元模型仿真计算所得传递函数相结合,以达到减少计算工作量、缩短实验周期。
论文针对某车型传动系统扭振引起的车内轰鸣问题,搭建混合传递路径分析模型,在准确识别副车架与车身耦结合处载荷力的基础上,确认贡献量较大的传递路径,并将各传递路径对目标点的声压贡献量进行矢量叠加,拟合出车内目标点声压谱图。
分析得到的目标点噪声情况与试验测得结果能够很好的吻合,重现了问题频段的频谱特征,证明了混合TPA方法的准确性。
%The method for hybrid transfer path analysis (TPA) was introduced. This method combined the traditional TPA method with the transfer functions from the finite element modeling so as to reduce the computer-time consuming and save the cost of the testing. Aiming at the interior booming problem induced by torsional vibration of vehicle’s drive sys-tems, the hybrid TPA model was established for analyzing the transmission path of vibration. On the basis of accurately rec-ognizing the load force at the joint between the auxiliary frame andt he vehicle’s body, the transfer paths which have large contribution to the vibration transmission were confirmed. The vector superposition for sound pressure contribution from each transfer path to the target points was done. And the sound pressure spectrum diagrams at the target points inside the ve-hicle were obtained by curve’s fitting. The sound pressure spectrum diagrams from this method can agree well with the re-sults directly measured in the test. And the accuracy of this method was verified.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】4页(P184-187)【关键词】振动与波;混合TPA;载荷识别;逆矩阵法;声传递向量;贡献量分析【作者】唐贵基;陈卓群【作者单位】华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定 071003;华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定 071003【正文语种】中文【中图分类】O422.6汽车作为一个复杂的机械系统,在运行当中会受到多种振动噪声源的激励,各激励通过不同的路径,经过衰减、传递到各个响应点。
传递路径分析法(TPA)进行车内噪声优化的应用研究作者:李传兵摘要:本文基于传递路径分析方法并使用LMS 公司的相关软件,对开发中的某车型的车内轰鸣噪声问题进行了分析,找出了对车内轰鸣声贡献最大的传递路径,并通过有针对性地结构改进,有效地消除了该转速下的轰鸣声问题。
关键词:NVH 传递路径分析法(TPA,Transfer path analysis)贡献量分析车内振动噪声可以看成是由多个激励经过多条传递路径到达目标点叠加而成的,如果能准确地判断出各主要激励源和传递路径的贡献量,并针对贡献量大的激励源和传递路径作相应的优化改进,则NVH 改进工作效率能得到大大的提高。
为此,在汽车的NVH 性能分析中,常常将汽车简化为由激励源(振动源、噪声源)、传递路径和响应点组成的动态系统。
能同时考虑激励源和传递路径的传递路径分析法在汽车NVH 性能开发中得到了广泛关注,各专业公司都纷纷开发专门的商业化测试分析系统,LMS 的TPA 分析软件无疑是其中的杰出代表,已成为在汽车领域应用最广泛的商业系统之一。
传递路径分析方法可以用于结构传播噪声和空气传播噪声问题的诊断、分析和优化,本文将以某车型的结构传播噪声优化为例,详细阐述LMS 传递路径分析方法的实际应用过程和效果。
一、(结构)传递路径分析法基本原理假设汽车受m 个激励力作用,每一激励力都有x、y、z 三个方向分量,每一激励力分量都对应着n 个特定的传递路径,那么这个激励力分量和对应的某个传递路径就产生一个系统响应分量。
以车内噪声声压作为系统响应,在线性系统的假设基础上,这个由于结构力输入产生的声压则可以表示为:上式中,(ω) mnk H 是传递函数,(ω) nk F 是激励力。
由上式所知,激励力和频响函数是TPA 分析的输入量,因此进行TPA 分析需要做的工作主要为:激励力获取:获取激励力的方法有多种,有直接测量法、复刚度计算法以及矩阵求逆法,这些方法各有优缺点和适应性,需要根据实际情况来选用。
LMS VirtualLab第六版提升真实仿真的性能统一建模和集成的网格创建在LMS b第六版中,LMS公司推出了集成所有模型创建、网格划分和多学科仿真功能的统一建模环境。
LMS b第六版能够精确评价整车、整机或者其他任何复杂机械装配件的性能。
新的网格生成、建模和装配解决方案提供了完善的功能,可以灵活地从多个零部件或子系统模型开始,创建整系统级的仿真模型。
用户可以从一个简单数据模型开始,有效地分析多个品质属性方面的系统特性。
新的解决方案减少了为每项属性分别创建模型的繁琐工作,节省了大量时间,并避免累积建模误差及错误。
此外,统一的建模解决方案还很容易进行快速的跨属性分析。
以更高的速度和精确度处理复杂模型LMS b提供了多项创新性技术,例如基于波形子结构化,快速内饰建模,以及多体仿真中的高级CAD接触。
这使得LMS b软件更加实用,能够以高精度处理复杂模型,同时极大地缩短计算时间。
第六版支持64位数据处理,提供了强大的处理功能,能够轻松处理各种复杂的仿真模型。
这些创新性技术提高了仿真速度,开辟新的应用领域,让用户能够在更多的细节上分析特定的性能。
LMS b能够在三个小时内,成功进行基于4组件风力涡轮机的600,000高分辨率频率响应的振动分析处理。
这种分析能够可靠地鉴定风力涡轮机的振动性能,并且必须有64位数据处理功能的支持。
声学分析第六版:卓越的声学仿真模拟真实声音在高频率下多层内饰的快速建模在高频范围内创建多层内饰声学模型具有特定的复杂性,特别是当声学解耦层,多孔层和粘弹性层表现为主要的声学品质时。
LMS b Acoustics声学分析第六版克服这些困难,推出了快速有效的声学多层内饰建模方法。
在设定面板吸声板的顺序,并定义各层的属性之后,将整个内饰结构的传递导纳计算成频率函数。
在以后的振动-声学有限元分析中,LMS b Rev 6 声学模块Acoustics可以仿真多层内饰的性能,这些多层内饰位于汽车车身或飞机机身的壁板与声腔之间。
物流行业智能调度与路径优化解决方案第一章:引言 (3)1.1 物流行业现状分析 (3)1.1.1 物流市场规模持续扩大 (3)1.1.2 物流企业竞争加剧 (3)1.1.3 物流成本较高 (3)1.1.4 物流基础设施逐步完善 (3)1.2 智能调度与路径优化的必要性 (3)1.2.1 提高物流效率 (3)1.2.2 应对物流行业挑战 (3)1.2.3 满足客户需求 (3)1.2.4 促进物流行业绿色发展 (4)第二章:智能调度技术概述 (4)2.1 智能调度技术原理 (4)2.2 智能调度系统架构 (4)2.3 智能调度技术应用 (5)第三章:路径优化技术概述 (5)3.1 路径优化技术原理 (5)3.2 路径优化算法 (5)3.3 路径优化技术应用 (6)第四章:数据采集与处理 (6)4.1 数据采集方法 (6)4.2 数据处理技术 (7)4.3 数据质量分析 (7)第五章:智能调度策略研究 (8)5.1 调度策略分类 (8)5.1.1 按调度目标分类 (8)5.1.2 按调度对象分类 (8)5.1.3 按调度方法分类 (8)5.2 调度策略优化方法 (8)5.2.1 启发式算法 (8)5.2.2 遗传算法 (8)5.2.3 神经网络 (8)5.2.4 多目标优化方法 (8)5.3 调度策略实施与评估 (8)5.3.1 调度策略实施 (8)5.3.2 调度策略评估 (9)第六章:路径优化算法研究 (9)6.1 经典路径优化算法 (9)6.1.1 Dijkstra算法 (9)6.1.2 A算法 (9)6.1.3 Floyd算法 (9)6.2.1 编码 (10)6.2.2 选择 (10)6.2.3 交叉 (10)6.2.4 变异 (10)6.3 粒子群算法 (10)6.3.1 粒子群算法原理 (10)6.3.2 粒子群算法流程 (10)6.3.3 粒子群算法改进 (10)第七章:系统设计与实现 (11)7.1 系统设计原则 (11)7.2 系统模块划分 (11)7.3 系统开发与部署 (12)第八章:案例分析与应用 (12)8.1 物流企业案例 (12)8.1.1 企业背景 (12)8.1.2 项目实施 (12)8.2 应用效果评价 (12)8.2.1 调度效率提升 (12)8.2.2 货物配送准时率提高 (13)8.2.3 运营成本降低 (13)8.3 存在问题与改进方向 (13)8.3.1 数据质量与完整性 (13)8.3.2 算法优化与调整 (13)8.3.3 系统集成与兼容性 (13)8.3.4 人才培养与团队建设 (13)第九章:行业发展趋势与挑战 (13)9.1 行业发展趋势 (13)9.1.1 数字化转型加速 (13)9.1.2 智能化技术应用不断拓展 (13)9.1.3 绿色物流成为发展共识 (14)9.1.4 物流网络布局优化 (14)9.2 挑战与机遇 (14)9.2.1 挑战 (14)9.2.2 机遇 (14)9.3 发展策略建议 (15)9.3.1 加强技术创新 (15)9.3.2 优化物流网络布局 (15)9.3.3 提升服务质量 (15)9.3.4 加强人才培养 (15)9.3.5 严格遵循政策法规 (15)第十章:结论与展望 (15)10.1 研究成果总结 (15)10.2 不足与改进 (16)第一章:引言1.1 物流行业现状分析我国经济的快速发展,物流行业作为国民经济的重要组成部分,其规模和影响力逐年攀升。
基于工况传递路径分析的汽车路噪优化方法研究廖毅;罗德洋;余义;王田修;程果【摘要】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.【期刊名称】《汽车技术》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】4页(P46-49)【关键词】路噪;工况传递路径;重相干性分析;奇异值分解【作者】廖毅;罗德洋;余义;王田修;程果【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州 545000;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州 545000;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州 545000;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州 545000;上汽通用五菱汽车股份有限公司,柳州545000【正文语种】中文【中图分类】U467;TB531 前言汽车的振动与噪声主要包括风噪、动力及传动系统噪声和路噪。
相比于传统汽车,纯电动汽车没有发动机噪声,故在低频噪声中路噪所占比例最高,因此,电动汽车对路噪控制的要求比传统汽车更高。
国内外学者运用传递路径分析(Transfer Path Analysis,TPA)方法对路噪进行了研究。
余雄鹰等人[1-4]运用TPA方法建立了路噪传递路径模型,解决了路噪问题,但利用TPA分析路噪需拆卸零件,改变了整车状态的边界条件且工作量大,在实际工程上难以实施[2]。
为解决以上问题,伍先俊等人[5]对工况传递路径分析(Operational Transfer Path Analysis,OTPA)的理论进行了推导并成功解决了车内噪声问题;仲典等人[6-7]运用OTPA方法辨识车内噪声源,并且将重相干性分析与奇异值分解应用于OTPA,提高了工况传递路径模型的精度。
工况载荷下传递路径分析方法郭世辉;刘振国;臧秀敏;范一凡;周丹丹【摘要】阐述传递路径分析(TPA)基本原理,通过对比几种主要载荷识别方法优劣,提出综合利用试验和仿真手段进行载荷识别方法。
运用该方法进行车内噪声分析,并通过对比试验结果证明方法可行性。
在此基础上进行工况载荷下整车TPA分析,根据分析结果对车辆进行优化,取得显著效果。
%The fundamental theory of TPA (Transfer Path Analysis) was introduced. Several main methods of load identification were compared and their advantages and disadvantages were analyzed. And a synthesis method was developed for load identification. Using this method, the vehicle noise was simulated. The result was compared with the testing result and the feasibility of this method was verified. On this basis, The TPA analysis of vehicles under loading conditions was carried out. According to the TPA results, the vehicle was optimized and its NVH was significantly improved.【期刊名称】《噪声与振动控制》【年(卷),期】2016(036)002【总页数】4页(P104-107)【关键词】振动与波;载荷识别;TPA;NVH【作者】郭世辉;刘振国;臧秀敏;范一凡;周丹丹【作者单位】长城汽车股份有限公司技术中心,保定 071000; 河北省汽车工程技术研究中心,保定 071000;长城汽车股份有限公司技术中心,保定 071000; 河北省汽车工程技术研究中心,保定 071000;三川电力设备股份有限公司,保定071000;长城汽车股份有限公司技术中心,保定 071000; 河北省汽车工程技术研究中心,保定 071000;长城汽车股份有限公司技术中心,保定 071000; 河北省汽车工程技术研究中心,保定 071000【正文语种】中文【中图分类】O422.6随着汽车工业发展和人们对汽车舒适性要求提高,车辆的NVH性能已经成为衡量汽车综合性能的关键因素之一。
传递路径分析探究振动噪声问题地根源LMS b传递路径分析提供了基于工程试验方法地系统级振动噪声解决方案,对关键零部件进行工程分析.作为一个全面理解振动噪声问题地方法,TPA有助于对振动噪声问题进行故障诊断,并对每个关键零部件进行性能目标设定.在一个由多个子结构组成地复杂结构(诸如汽车、飞机或船舶)中,某一特定位置地振动噪声现象往往是由一个远处地振动源所引起地.例如,能量可以通过不同地路径从汽车发动机传入驾驶室内:通过发动机悬置、排气系统连接点,甚至间接地通过传动轴和底盘悬架传入到驾驶室内.进气和排气系统地空气传播也会对振动噪声问题有一定地影响.强大地传递路径分析技术能够解决这类振动噪声问题,它可以帮助工程师在设计早期检测到问题产生地根源.LMS b提供高效地解决方案,以识别振动噪声问题及其产生地根本原因,并能够快速地评价设计修改.从故障诊断到根源分析传递路径分析(TPA)是用于识别和评价能量从激励源到某个接收位置地各个结构传播和声传播地传递路径.一旦对这些激励源及传递路径建模并量化后,系统优化就成为一个相对容易地设计工作.传递路径分析用于定量分析不同地激振源及其传递路径,并且计算出其中哪些是重要地,哪些对噪声问题有贡献,哪些会互相抵消.激励源-路径-响应:系统级地方法LMS b传递路径分析是基于激励源-路径-响应地系统解决方案.所有地振动噪声问题都是始于一个激励源,然后通过空气传播或结构传播传递到一个可被人感知地响应位置.通过分析激励源及传递路径对响应地影响,并可以通过对其中地某几个因素进行调整,来解决振动噪声问题.传递路径分析地目标是计算从源到响应地各条路径地矢量贡献量,识别出传递路径中各零部件地NVH特性,并通过对其调整来解决特定地问题.最终,TPA通过合理选择各个零部件地特性以避免振动噪声问题,从而有助于产品优化设计.完整地解决方案LMS b传递路径分析软件包包含各种分析功能,以帮助试验部门最大程度地节省时间和资源,是市场上最为广泛使用地TPA解决方案.LMS b可以通过各个可能地角度来帮助客户解决问题——从简单系统到复杂结构.LMS b TPA综合了一系列TPA技术,包括LMS b单参考传递路径分析、空气声定量分析、LMS b多参考点传递路径分析、LMS b OPAX传递路径分析方法以及LMS b时域传递路径分析等.管理海量数据LMS b传递路径分析软件可以对整个测试任务中地所有数据进行快捷高效地管理.根据数据中内嵌地试验描述信息,如分析函数类型、测点位置标识、各个传递函数以及工况数据,将在传递路径模型中自动完成排序和定义.这个自动处理功能可以保证排除数据处理过程中地人为操作失误,并保证数据处理地高效性.相似地处理过程可以同时运用于各种不同地工况.对于发动机传递路径分析,工程师一般更倾向于对在升速、降速过程中最重要地阶次进行分析,此外,也完全支持对各种其它形式地频谱数据进行分析(谱、自功率谱图、1/3倍频程谱等).LMS b传递路径分析易于操作并且高效.工程师们得益于其引导型地工作流程界面及强大地数据管理功能,能够在各阶段对数据进行检查,从而减少数据转换和操作失误.另外,还有一些其它增强性软件功能,如活动图片,可以使团队中地任何人都能从各种可能地角度对数据进行深入细致地分析研究,以充分理解TPA分析结果.清晰地结果诠释LMS b传递路径分析帮助用户完成数据处理,并且快速有效地进行结果解释.庞大地TPA结果能够容易、清晰地组织起来,对于每一个工况和传递路径,工作载荷都能够被获取并储存.为了能够快速识别出多个路径中相对重要地路径,通过彩色视图,可显示出不同转速或频率下各个路径贡献量地幅值.LMS解决方案能够帮助用户从客观和主观两方面分析车内声学响应,识别出其中地故障频谱成分,甚至可以识别掩蔽地频谱成分.对于那些有问题地频率成分,采用工况数据和试验室数据相结合地方法,以确定不同源和路径对其地贡献量.一旦这些激励源与传递路径被识别出来并建立模型后,优化系统就成为了一个相对简单而直接地设计工作.各种TPA技术可以进一步扩展,以支持“如果…,那么…”模式地系统优化功能.对载荷和(或)传递路径进行交互式地修改,可实时地对其效果进行直观地评估.只要通过点击鼠标就可以对各种修改方案进行相互比对,这样大大增强目标设定地流程.多年工程经验地凝聚LMS b解决方案多年来一直处于市场领先地位,可以最大限度地保证数据质量并避免操作失误,它还提供了足够地工程应用灵活性,来调整流程以满足每个问题地特殊需要.在最终地贡献量分析中,通过使用4维图表显示,进行多维度地检查.LMS b传递路径分析是基于大量地工程实践经验基础上开发出来地,已经被广泛应用于工程实践中,以帮助工程师解决关键地振动噪声问题.版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.xHAQX。
齿轮接触疲劳试验一、引言齿轮是机械传动中常用的元件之一,其工作时常会受到各种载荷的作用,而这些载荷会导致齿轮出现疲劳损伤。
为了保证齿轮的可靠性和寿命,有必要进行接触疲劳试验,以评估齿轮在实际工作中的耐久性能。
二、接触疲劳试验的目的接触疲劳试验旨在确定齿轮在设计工作寿命下的可靠性和耐久性。
通过在实验室条件下模拟实际工作时的载荷和工况,可以评估齿轮的接触强度、疲劳寿命以及齿轮材料的疲劳特性,为齿轮的设计和选材提供依据。
三、试验方法通常,齿轮接触疲劳试验可以采用以下方法进行:1. 单齿接触疲劳试验单齿接触疲劳试验是最基本的试验方法之一。
通过加载循环载荷,观察齿轮单齿接触区域的疲劳裂纹扩展情况,来评估齿轮的疲劳寿命和疲劳强度。
2. 齿轮对接触疲劳试验齿轮对接触疲劳试验是在较大载荷下进行的试验,以更真实地模拟实际工作条件。
通过加载循环载荷,观察齿轮对接触区域的疲劳裂纹扩展情况,来评估齿轮对的疲劳寿命和疲劳强度。
3. 单元齿轮接触疲劳试验单元齿轮接触疲劳试验是在实验室条件下,利用齿轮机构来模拟齿轮传动系统的工作情况,以评估传动系统的疲劳性能。
通过加载循环载荷,观察齿轮接触区域的疲劳裂纹扩展情况,来评估传动系统的疲劳寿命和疲劳强度。
4. 实际工况下的齿轮接触疲劳试验实际工况下的齿轮接触疲劳试验是在实际使用条件下进行的试验。
通过在现场实测齿轮传动系统的负载和工况,并采集相关数据,来评估齿轮的实际疲劳寿命和疲劳强度。
四、试验评估指标在齿轮接触疲劳试验中,通常会评估以下指标:1. 疲劳寿命疲劳寿命指的是齿轮传动系统在特定工作条件下,能够承受多少个循环载荷,而不发生疲劳裂纹和失效。
通过试验数据的统计和分析,可以获得齿轮的疲劳寿命。
2. 疲劳强度疲劳强度是指齿轮传动系统在疲劳载荷下能够承受的最大应力水平。
通过试验中观察到的齿轮裂纹扩展情况,可以评估齿轮的疲劳强度。
3. 裂纹扩展速率裂纹扩展速率是评估齿轮疲劳性能的重要指标之一。
10.16638/ki.1671-7988.2021.08.029汽车进气系统轰鸣声传递路径分析刘焕广,杨晋(奇瑞汽车股份有限公司,安徽芜湖241009)摘要:为了消除进气系统带来的车内噪声问题,运用传递路径分析方法,“源-路径-响应”的分析思路,总结了进气系统噪声问题的传递路径,结合某轿车进气系统轰鸣声问题的改进,发现结构传递路径和空气传递路径对该进气轰鸣声均有重要贡献,通过降低空气滤清器安装点橡胶软垫的硬度和加强安装点车身侧支架,可有效降低车内轰鸣声。
关键词:进气系统;轰鸣声;传递路径分析;空气滤清器橡胶软垫;噪声传递函数中图分类号:U461.4 文献标识码:A 文章编号:1671-7988(2021)08-93-04Vehicle Intake Booming Noise Transfer Path AnalysisLiu Huanguang, Yang Jin(Chery Automobile Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009)Abstract:To deal with the intake system induced noise issues, Transfer Path Analysis method is used, combined with "Source-Path-Response" steps, the intake system induced noise principle is introduced. By this method, an intake system booming noise case is investigated, test result shows both airborne and structure borne noise contributed to this booming issues, solutions of both paths are validated by test. Using lower stiffness airbox rubber mounts and more strength body side bracket, can reduced the booming noise effectively with much lower price.Keywords: Intake system; Booming noise; Transfer path analysis; Air box rubber mount; Noise transfer function CLC NO.: U461.4 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)08-93-041 前言随着可变进气、进气增压等发动机进气技术的广泛应用和不断革新,进气系统带来的NVH问题也变得越来越复杂。
32匹配DCT变速器的某车型滑行啸叫噪声分析与控制陈兵1,2,岳贵平1,2,张春宝1,2(1.中国第一汽车股份有限公司研发总院,长春 130013;2.高端汽车集成与控制全国重点实验室,长春 130011)摘 要:针对匹配DCT变速器的某车型滑行时产生啸叫的问题,本文利用试验手段和齿轮噪声的测试数据对其产生原因进行了分析。
在变速器生产过程中,通过优化齿轮齿顶修缘量和粗糙度,在不改变齿轮设计参数的前提下,有效地降低了变速器齿轮噪声,解决了DCT变速器滑行工况的齿轮啸叫问题。
关键词:DCT变速器;齿轮啸叫;齿顶修缘量;粗糙度中图分类号:U463.2 文献标志码:A 文章编号:1005-2550(2023)06-0032-05Analysis and Control of Coasting Whine of a Certain VehicleMatched With DCT TransmissionCHEN Bing 1,2, YUE Gui-ping 1,2, ZHANG Chun-bao 1,2( 1. China FAW Corporation Limited R & D Center, Changchun 130013, China ;2. National Key Laboratory of High-end Automotive Integration and Control,Changchun 130011, China)Abstract: A gear whine issue occurred in a vehicle model matched with a DCT transmission when coasting. This paper used experimental method and the acquired test data to investigate the mechanism of the gear noise generation. Under the condition of no gear design parameter change allowed, by optimizing the gear tooth tip trimming amount and roughness, and controlling the transmission production process, the gear noise of the transmission is effectively reduced, and the gear whine issue is successfully resolved.Key Words: DCT Transmission; Gear Whine; T ooth Tip Trimming Amount; Waviness1 前言随着生活水平的提高,人们在对汽车的要求doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2023.06.007 收稿日期:2023-07-27陈 兵毕业于吉林大学,硕士研究生学历,现就职于中国第一汽车股份有限公司研发总院,任高级工程师,主要研究方向为变速器与热管理NVH。
基于传递路径方法及CREO有限元分析的方向盘振动优化作者:刘全胜沙迪田硕李松来源:《汽车与驾驶维修(维修版)》2024年第06期关键词:方向盘;行驶振动;传递路径;优化;Creo 有限元中图分类号: U463.4 文献标识码:A0 引言随着汽车工业的发展,人们对商用车舒适性的要求越来越高,行驶工况下方向盘振动是汽车 NVH 舒适性的重要评价指标之一,需要在整车研发过程中优先考虑。
方向盘直接与驾驶员接触,若振动偏大会影响行驶舒适性,导致用户抱怨,造成整车厂品牌形象受损及口碑下降。
因此,对行驶工况下方向盘振动的优化研究具有重要工程意义。
车辆行驶时,主要的振动源是发动机、传动系統以及轮胎传递的路面激励引起。
减小传动系对方向盘振动影响常用的方法有:隔振、减振和使部件避开传动系的振动频率段[1]。
通过对行驶时方向盘振动的分析,采用客观参数测量与整车舒适性评价相结合的方法,确定方向盘振动原因及改进措施,本文重点考虑避开传动系振动频率来提升方向盘振动舒适性。
车辆行驶时,方向盘的振动是由激励源经过传递路径传递到方向盘的结果(图1),当激励频率和方向盘的固有频率相同或者接近时,方向盘发生共振,造成振动异常增大[2]。
本文研究课题为某商用车方向盘行驶振动异常问题,总体思路是通过传递路径分析方向盘振动原因,通过CREO 有限元分析工具分析,提出解决方案,最终通过验证,措施有效。
1 行驶工况方向盘振动传递路径分析传递路径分析方法,是一种基于现场试验数据以及叠加原理的激励源识别方法。
它通过分析系统中各个部件之间的振动传递关系,确定主要激励源和传递路径,为振动优化提供科学依据[3]。
在方向盘振动分析中,传递路径分析方法可以通过测量和分析方向盘与汽车其他部件之间的振动传递关系,确定方向盘振动的主要传递路径[4]。
传递路径分析的基本步骤如下。
(1)确定测试对象和测试工况:根据研究目的和实际情况,选择需要测试的方向盘和其他相关部件,并确定测试工况。
扩展工况传递路径分析方法改进莫愁;陈吉清;兰凤崇【摘要】Here,an optimal way to improve the operational-X (OPAX)transfer path analysis method's accuracy was presented to calculate dynamic stiffness using the inverse sub-structuring technology,to process measured signals with the wavelet de-noising technology,and to predict loads with a neural fuzzy logic algorithm.Taking a microbus as a user example,some data were measured including the frequency response functions (FRFs)of system level and component level,the dynamic stiffness of engine mounts,and the vibration acceleration signals of imput and response points when the microbus was running.Then,the dynamic stiffness,the loads and the transfer path contributions (TPCs)were calculated using the optimized OPAX method and the OPAX one with MATLAB procedures programmed,respectively.Taking the dynamic stiffness, the loads and TPCs obtained with the conventional transfer path analysis method or tests as benchmarks,comparing them with those calculated,the results indicated that the optimized OPAX method has a higher accuracy than the OPAX method does.This study enriched the theory of the OPAX method.%为提高扩展工况传递路径分析(OPAX)方法的精度,提出用逆子结构技术计算动刚度、测试信号降噪处理和用神经模糊逻辑算法测算载荷的改进方法。
以一款微型客车为验证对象,测试系统水平和子结构水平频响函数、悬置动刚度以及车辆行驶中激励点和响应点加速度信号;利用Matlab软件建立程序,分别用改进OPAX方法和已有OPAX方法计算动刚度、载荷和传递路径贡献量;以用传统传递路径方法所得结果或测试结果作为标杆,将这三个参数分别与之作对应比较,比较显示改进方法得到的结果具有较高的精度。
所作研究也丰富了OPAX方法理论。
【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】6页(P129-133,173)【关键词】传递路径分析;OPAX;逆子结构技术;小波降噪;神经模糊逻辑算法【作者】莫愁;陈吉清;兰凤崇【作者单位】华南理工大学机械与汽车工程学院,广州 510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州 510640;华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640【正文语种】中文【中图分类】TB53;U461第一作者莫愁男,博士,工程师,1978年10月生通信作者陈吉清女,博士,教授,博士生导师,1966年生Improvement of operational-X transfer path analysis methodKey words:transfer path analysis; OPAX; inverse sub-structuring technology; wavelet de-noising; neural fuzzy logic algorithm传递路径分析(Transfer Path Analysis,TPA)是声源和/或振动源识别的有效工具。
传统传递路径分析(Conventional Transfer Path Analysis,CTPA)方法具有较高的精度,但从测取数据到建立完整的传递路径分析模型一般长达30个工作日[1]。
工况传递路径分析(Operational Transfer Path Analysis,OTPA)方法建模时间一般只需CTPA的1/4,但精度较低[2]。
一种折中了CTPA精度和OTPA效率的扩展工况传递路径分析(Operational-X Transfer Path Analysis,OPAX)方法被提出[3]。
该方法特点是利用激励点和响应点信号以及频响函数(Frequency Response Functions ,FRFs)求解动刚度,再基于动刚度,利用悬置主、被动端的激励求解载荷。
车辆行驶状态下测量所得激励和响应不可避免地掺杂有噪声,使信号在一定程度上失真,这导致OPAX方法与CTPA方法在精度上存在一定差距。
Janssens等[3]提出OPAX方法后,康菲等[4]应用此技术分析和解决了一款车噪声异常问题。
宋海生[5]总结了建模时使用的参考点数量、阶次数量、频率带宽与传递路径数量之间的关系。
公开资料中,未见有更多对OPAX研究的报导。
本文针对OPAX方法存在的不足,作了旨在提高其精度的研究。
概述了OTPA方法理论之后,给出了逆子结构技术计算动刚度、用小波降噪技术对测试信号进行降噪和用神经模糊逻辑算法测算载荷以减少计算量的改进OPAX方法;以一辆微型客车为对象,进行了改进方法的有效性验证。
由于改进手段涉及逆子结构(Inverse Sub-structuring)、小波(Wavelet)和模糊逻辑算法(Fuzzy Logic Algorithm)因素,本文称改进方法为OTPA-IWF方法。
TPA方法基于这样一个理论:目标位置的总响应由来自不同路径的贡献量线性叠加而得[6],具体到某个位置振动总量可表达如式(1)所示式中:Y(ω)为振动总量;ω为频率;Hp(ω)为FRFs;fp(ω)为载荷;n为激励传递路径数量;p为传递路径序数。
显然,进行振动或噪声传递路径分析需要知道每条传递路径的FRFs和载荷。
在OPAX方法中,FRFs通过锤击法得到,载荷利用车辆行驶状态下测取得到的振动参数结合动刚度计算而得,其计算式为式中:Kp(ω)为动刚度;abp(ω)为悬置主动端(发动机侧)振动信号;aap(ω)为悬置被动端(车身侧)振动信号。
OPAX方法计算传递路径贡献量(Transfer Path Contributions,TPCs)按图1步骤进行,显然,获取动刚度是OPAX方法的关键。
逆子结构分析技术自是新近由国外发展起来的动力学分析方法,该方法由试验测取系统水平激励-响应函数,进而由此求解系统与各部件动态特性[7]。
吕广庆、庞冬梅等将其引入运输包装系统动力学分析中[8-9],本文将此方法引入OPAX方法中求动刚度。
发动机、车内响应部件以及振动和/或噪声传递路径可以描述为图2所示二级结构模型,整个模型作为一个系统,称为一级结构。
发动机悬置之后的车身到车内响应点由于是刚性连接,可以简化成一个整体,本文视作子结构A。
发动机是主要激励源,本文视作子结构B。
图2中,作用于子结构B上的动态激励和在车内目标部件(子结构A)上的动态响应分别以i(b)和o(a)表示;子结构之间的悬置耦合点以c表示;整个系统上由激励点到响应点的FRFs以Hs表示,称作系统水平FRFs;在非耦合状态下,各子结构上由激励点到响应点的频率响应函数以HA或B表示;耦合体动刚度以KS表示。
假定发动机由m个悬置支撑(即有m个耦合点),每个频率下每个悬置均有X(汽车纵向)、Y(汽车横向)、Z(垂直方向)三个方向共3 m个动刚度值需要确定,假定有n个车内响应点(每个点含X、Y和Z三个方向)需确定TPCs。
为此,根据矩阵分析理论,提出一种求解刚度阵的数学方法。
先在系统水平上测量m个激励点到n个响应点的FRFs,得到一个3n×3m矩阵;然后,对应地测量子结构水平FRFs:HA,o(a)c(a),HB,c(b)i(b),A,c(a)c(a),HB,c(b)c(b),分别得到3n×3m矩阵、3m×3m矩阵、3m×3m矩阵、3m×3m矩阵。
悬置动刚度KS和系统水平、子结构水平FRFs之间有着如下矩阵形式[7]由于m和n往往不相等,式中使用了伪逆矩阵,以上标“+”表示。
得到了动刚度,依据式(2)即可计算载荷,再依据式(1)即可计算TPCs。
式(2)中载荷计算应用了发动机悬置主、被动端的实测激励信号,信号中必然掺杂有噪声,如果对信号进行降噪,显然能减小偏差,本文计算载荷前,先对信号进行降噪处理。
目前有众多信号降噪算法,但绝大多数仅在时域或频域分析信号。
小波变换使用小波函数(窗函数),该函数时频窗面积不变,可以根据需要调整时间与频率的分辨率,故小波分析技术具有多分辨率分析的特点,能在时域和频域分析信号局部特征。
对信号采用相应的小波基进行小波变换后,含噪信号中的原始信号成分小波系数幅值较大,数目较少,而噪声信号的小波系数幅值小、数目多。
基于这个特征,Donoho[10]提出了一种基于幅度的阈值降噪方法,通过选取一个阈值,对小波进行过滤处理,剔除小于阈值的小波系数,保留大于阈值的系数,从而尽可能多的去掉噪声信号,保留原始信号。
之后,再对分解信号进行小波逆变换重构信号,得到信号的降噪后的估计,这样即可达到降噪的目的。
小波降噪过程中,如何选择阈值和如何进行阈值量化很大程度上确定降噪质量的好坏,所以小波阈值降噪首先要找到一个合适的值λ作为阈值。
通常预置阈值定义为式中:σ为噪声的均方差,N为数据长度。
当小波系数小于λ时,被认识主要由噪声引起,把这部分小波系数置为零,当小波系数大于λ时,被认为主要由信号引起,则这部分消息保留,这样,就可以得到小波系数的估计值n∈Z。
估计小波系数阈值降噪法主要步骤如下:①信号小波分解:选择一个小波并确定一个分解层次,然后对振动信号进行分解;②小波分解高频系数阈值量化:对每一层高频系数选择一个阈值进行软阈值或者硬阈值量化处理;③小波重构:根据小波分解的底层的低频系数和各层的高频系数进行一维振动信号重构。