基于逆子结构法的振源耦合虚拟传递路径分析方法

针对现有传递路径分析(TPA)方法的局限性,根据基于频响函数的逆子结构法,提出一种振源耦合状态下的虚拟传递路径分析方法,并建立了该方法的具体流程.将这方法用于一个模拟动力总成和车身的有限元模型,通过逆子结构法识别振源耦合状态下的子结构及连接件的动态特性,结合子结构综合法合成系统传递函数,实现路径贡献量分析并找到了对系统响应峰值占主要贡献量的传递路径和影响最大的子结构传递函数,验证了该方法准确可行和工程应用简便的特点.     

逆子结构法传递路径分析方法研究

文章阐述了传递路径分析(transfer path analysis,TPA)与逆子结构法的基本原理,针对现有TPA方法存在的不足,引入逆子结构法,实现激励源耦合TPA;对该方法的基本公式进行推导,探讨了其具体实施流程,并利用集总参数模型对该方法进行了验证。分析结果表明,逆子结构法能够准确识别结构动态参数,为进一步传递路径分析提供了可靠的建模数据;所识别出的子结构动态特性用于贡献量分析,找出了引起系统目标响应过大的根本原因,证明了逆子结构法TPA的高效与高精度特点。     

含内部子结构的圆柱壳振动特性研究

针对圆柱壳-内部子结构的耦合结构,采用缩聚传递函数对其解耦,再根据直接刚度法分别建立圆柱壳和内部子结构的数值模型,并结合缩聚传递函数法计算了原耦合结构的振动响应.引入坐标转换矩阵并考虑6个方向的耦合,从而保证本混合方法的计算精度.与有限元计算结果进行对比分析,验证了该混合方法的有效性.在此基础上分析了结构厚度、壳体长度...     

某商用车车内噪声传递路径分析与优化

针对某商用车在怠速工况车内噪声进行分析,建立该工况下该车空气传递噪声和结构传递噪声的传递路径模型,阐述该分析模型的试验方法,基于传递路径分析方法对模型中各路径的声压贡献量进行合成,验证该模型的可靠性.分析关键的贡献路径,根据分析结果制定优化方案并验证优化结果.     

用整体传递矩阵法计算旋转机械整机固有频率特性

工程中分析多转子系统固有特性常采用子结构传递矩阵法,由于具体结构的复杂性和多样性,用子结构法计算时处理繁琐,编制通用程序困难.为克服子结构传递矩阵法的缺点,给出了整体传递矩阵法计算过程.取各转子状态向量的集合作为系统的状态向量,将各转子通过耦合单元联接起来,该方法不会引入未知内力和位移,也不必建立分割处的平衡方程或变形协调条件.推导了各向同性耦合单元的传递矩阵,并进行了算例验证.由计算结果可见,整体传递矩阵法计算精度较高,它保持了传递矩阵法编程简单、计算工作量小和运算速度快的特点,为开发通用软件提供了有效的方法.     

基于结构传递路径分析的某客车悬置优化

首先在进行各悬置隔振效果的摸底试验,结合结构传递路径分析试验,找到对车内地板振动贡献量比较大的若干路径,并分析贡献量大是由结构(传递函数)引起还是由源(载荷力)引起.然后对载荷力较大的路径进行分析,得到结论:某些路径的贡献量较大是由于悬置减振效果不明显,导致被动侧的载荷力过大.最后,对该悬置提出了优化方案并进行了试验验证.试验结果表明:经优化后,悬置隔振率及车内振动的加速度均有改善.     

应用传递路径分析方法对方向盘抖动贡献量的研究

针对某国产样车存在的怠速时方向盘抖动的问题,采用传递路径分析方法寻找定位方向盘抖动的具体原因,将发动机4个悬置在x、y、z方向的振动作为路径输入端,以方向盘在z方向的振动作为目标点,建立了传递路径的分析模型.通过获取各条传递路径的传递函数来识别各输入端的工作载荷,计算了各条传递路径对方向盘抖动的贡献量,从而找出了发动机激励和悬置系统固有频率之间存在耦合的问题.根据弹性支撑系统的隔振要求,将发动机悬置系统固有频率设计为18 Hz,不仅解决了样车存在的怠速时方向盘抖动的问题,而且表明了用于车内振动分析的传递路径方法的正确性和有效性.     

求解刚柔耦合系统动力学方程的迭代法

该文提出了一种求解刚柔耦合系统动力学方程的迭代法。该方法借了结构分析中的子结构法的基本思想，并将子结构间的协调条件做了扩充。通过子是的力传递使子结构发生联系，从而降低了耦合程度，得到了收敛的数值解，文中给出的一个简单系统的例了显示了该方法的可行性。     

计算结构稳态强迫振动的有限元传递矩阵法

对结构稳态强迫振动的有限元传递矩阵法进行了研究 .建立了结构在简谐激励力作用下稳态强迫振动的有限元运动方程 ,将普通有限元传递矩阵法中状态向量从左至右的传递改变为子结构界面刚度方程从左至右的传递 ,从而有效地减小了因矩阵多次相乘而产生的舍入误差积累 ,且克服了普通有限元传递矩阵法仅适用于链式结构 ,要求所有子结构边界自由度数相等的限制 数值算例表明该方法具有较高的计算精确度及较广泛的适用范围     

基于虚拟传递路径分析的商用车加速通过噪声优化控制

为实现商用车加速通过噪声的精准降噪,需要确定各噪声源对通过噪声的贡献量及主要噪声源。针对传统商用车噪声源贡献量分析实验方法效率低、测量成本大等问题,提出一种商用车加速通过噪声虚拟传递路径分析方法。利用有限元仿真模型求解噪声源与响应点之间的传递函数,依据实测声源数据求解各噪声源在响应点处的贡献量。并采用麦克风阵列声源定位技术,定位主要噪声源,验证该方法的正确性。最后依据虚拟传递路径分析结果进行了降噪方案设计及仿真,可达到2~6 dB(A)的降噪效果。     

基于工况传递路径法的后背门振动噪声识别及模态分析

针对某国产SUV怠速时车内结构噪声过大的问题,结合工况传递路径法、有限元仿真和实验测试进行了噪声源的识别和确定。根据发动机以及排气系统对车内噪声的贡献,建立了该车型能量传递路径的分析模型,由工况传递路径法确定后背门对车内结构噪声的贡献量最大。然后,采用有限元软件对后背门进行有限元仿真,结果表明后背门的固有频率与发动机二阶频率之间存在耦合。同时,对该车型进行了整车实验模态和噪声测试,实验结果验证了方法的有效性。     

结构瞬态动力响应分析的刚度方程传递法

对结构在各种激励下瞬态动力响应分析的刚度方程传递法进行了研究.提出了刚度方程传递法(SET),它实质上是普通有限元传递矩阵法(FE TM)的改进及扩展.它有三个方面的优点:1.它将普通FE TM法中状态向量从左至右的传递改变为子结构界面刚度方程从左至右的传递,把子结构传递矩阵的连续相乘改变为子结构界面刚度方程递推传递,从而有效地减小因矩阵多次连续相乘而产生的舍入误差积累;2.克服了普通FE TM法仅适用于链式结构,要求所有结构边界自由度相等的限制,大大扩展了它的适用范围;3.上述方法传递矩阵的尺度是普通FE TM法的一半,从而比普通FE TM法占有较少的存储空间及具有较高的计算效率.该方法与时间积分的Newmark法相结合用于结构瞬态动力响应的分析,数值算例表明它具有较高的计算精确度及计算效率.     

交通荷载诱发邻近建筑垂向随机振动数值分析

以无限长Kelvin地基上的Kirchhoff板模拟路面支撑体系,将1/2车辆模型与受振建筑耦合进统一的有限元数值模型.视无限长路面为周期性链式子结构,通过证明有阻尼链式子结构的辛正交特性,建立一个典型路面子结构模型.应用垂向耦合随机振动的二维移动单元格式,在频域内基于虚拟激励法进行数值求解,分析了振源-支撑体系-受振结构统一模型下的垂向动力学响应.数值算例表明:车辆诱发的随机振动给邻近建筑带来显著的加速度响应,避免了人工边界的截断误差,数值方法对复杂随机振动系统有较高的计算效率和精度.     

燃料电池轿车空气声传递路径分析及控制

针对某型燃料电池轿车出现的中高频噪声问题,进行了空气声传递路径分析.首先探讨了空气传播噪声的分析和测量方法,提出了空气传播噪声的合成方法,推导出了合成方法中修正系数的计算公式并给出程序流程图.然后,介绍互易法原理,并采用该方法测量声学传递函数.根据不同声源与响应点声压间的关系确定了修正系数,并比较了考虑和未考虑修正系数...     

计算多转子系统临界转速的整体传递矩阵法

提出了整体传递矩阵法中耦合单元的概念，导出了各向同性和各向异性耦合单元的传递矩阵，并给出了几个算例。整体传递矩阵法是取各转子状态向量的集合作为系统的状态向量，各转子同时对系统状态向量进行传递，求得多转子轴系的整体传递矩阵方程，代入整体边界条件进行求即可得到多转子轴系的临界速。与子结构传递矩阵法相比，整体传递矩阵法不必将多转子系统在耦合单元处分割开来，示引入未知内力和位移，也不必建立分割处的平衡方程或变形协调条件。     

运行工况下舰船振动-声传递路径分析及试验

全面分析了工况传递路径分析(OPA)在舰船等工程应用中存在的关键问题,提出了将隔振器两端的位移响应之差视为输入振源,利用重相干函数检测是否有重要传递路径被遗漏,并采用截断总体最小二乘方法避免矩阵求逆存在的不适定问题.进行了实船海上振动声辐射试验,实现噪声与结构振动数据的同时基采集.结合试验对建立的OPA模型进行了验证,结果表明:OPA在实际应用中存在的关键问题得以有效解决,OPA方法可以准确、高效地进行舰船噪声源和噪声传播途径的识别与量化.     

汽车NVH传递路径分析的一种参数化等效方法

基于传统汽车NVH传递路径分析方法,提出了参数化等效方法,建立了单自由度系统估计模型和等带宽估计模型,对传统传递路径分析模型进行参数化等效处理,实现了对传递路径分析模型的缩减,减少了分析所需的试验数据量,使得传递路径分析方法适用于快速故障诊断分析.实例分析结果表明,对相同的汽车NVH问题,利用参数化传递路径分析与传统传递路径分析可得出相同的传递路径趋势,但分析所需的试验数据仅为传统方法的1/2,从而实现了汽车NVH快速故障诊断.     

行星轮断齿故障传递特性分析

目的针对多级齿轮传动系统中行星轮故障信号微弱、难以识别的问题,利用传递特性分析挖掘故障信号的传递关系,提出行星轮故障信号的识别方法。方法以多级齿轮传动系统故障仿真试验台为研究对象,建立其三维刚柔耦合模型并进行ADAMS动态仿真,得到正常及行星轮断齿状态下各级齿轮副的接触力信号,利用试验台测试正常及故障状态下箱体的加速度信号。以接触力信号为输入,试验测试信号为输出,利用系统辨识方法计算得到系统正常及故障状态下的传递函数幅频响应曲线。结果与结论分析各传递路径的成分、幅值及贡献量发现,信号的耦合特性使得定轴齿轮箱中高速级啮合频率周围出现行星轮故障频率,提出利用故障的连带关系识别行星轮故障信号的方法。     

基于子结构方法的离散结构协同优化

针对复杂离散结构优化存在设计变量多、寻优困难等问题,提出一种基于子结构方法的分解协调策略,并采用基于子结构分解协同优化框架求解。将大规模结构分解为多个不重叠的、规模较小的子结构,每个子结构对应一个学科。将原优化问题的设计变量、优化目标以及约束分配至各个学科。每一轮系统迭代中,系统层仅进行一次完整结构的有限元分析,学科层执行子结构优化和有限元分析。耦合状态变量由系统层输入,在学科层作为定值。系统层进行整体结构分析后更新耦合状态变量值,以协调学科之间耦合状态变量的差异。该方法将复杂的整体结构优化问题分解为多个并行、独立的子结构优化问题。算例表明:相比于整体结构优化,该协同优化方法显著降低了整体结构分析次数,能够更加稳定地找到更优解。     

OTPA结合传函分析在路噪研究中的应用

对路噪机理进行了研究,同时提供了路噪问题识别及控制方法。在路噪问题识别中,用到了运用工况传递路径OTPA(operational path analysis)与传递函数相结合的方法,并介绍了OTPA原理。针对某款车路噪问题,通过OTPA测试明确后车轮对路噪影响较大;经过传递函数测试,确定后副车架下摆臂接附点是路噪问题的主要传递路径;针对问题点进行结构优化,解决低频结构路噪问题。该方法不仅提出了解决路噪问题的新思路,同时也提高了路噪问题的解决效率。