比利时LMS Test' Lab Modal 基于实验的传递路径分析

传递路径分析 基础
基本方程
{Y} = [H] {F}
{Y} 所测得响工应作条件下的情况 噪声, 振动
[H] 系统特性 系统特性 结构特性, 传递路径
{F} 工作载荷 工作载荷 振动源, 声源
工作情况下的测试
系统特性 载荷识别
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!
=
=
=
X
X
X
关键： 载荷
关键： 系统特性
最坏的情况
议程 传递路径分析
1 介绍 2 应用 3 载荷辨识 4 挑战和痛苦 5 LMS b 传递路径分析 6 结论
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• 系统工程 • 工程假设
传递路径分析 应用
概概念念设设计计
工工程程设设计计
样样机机修修改改
• (快速)故障诊断 • 关键部件和路径的辨识和评估 • 有效优化
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传递路径分析 应用
空气传播源的量化 – ASQ
空气传递 – 板或管口
&x&1 Fn ... &x&m Fn
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
−1
⎡ ⎢
&x&1oper
⎢ ...
⎢⎣ &x&m oper
⎤ ..
⎢⎣Qn oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
p1
Q1 ... pm
Q1
... ... ...
p1
Qn ... pm
F oper 1
⎢ ...
⎢ ⎣
Fn
oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
&x&1 F1 ... &x&m F1
... ... ...
&x&1 Fn ... &x&m Fn
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
−1
⎡ ⎢
&x&1oper
⎢ ...
⎢⎣ &x&m oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
⎡ ⎢
Q oper 1
... ... ...
&x&1 Fn ... &x&m Fn
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
−1
⎡ ⎢
&x&1oper
⎢ ...
⎢⎣ &x&m oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
⎡ ⎢
Q oper 1
⎢ ...
⎢⎣Qn oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
p1
Q1 ... pm
Q1
... ... ...
F(ω) = K(ω)[X s (ω)− Xt (ω)]
F oper 1
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢
&x&1 F1 &x&1001 F1 &x&1002
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
−1
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
&x&1oper &x&1001oper &x&1002oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
⎢⎣ F1 ⎥⎦
⎡ ⎢
悬置刚度法 间接指示法
单个源 – 多个指示点
逆矩阵法
多个源 – 多个指示点
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F(ω) = K(ω)[X s (ω)− Xt (ω)]
F oper 1
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢
&x&1 F1 &x&1001 F1 &x&1002
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
−1
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
&x&1oper &x&1001oper &x&1002oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
⎢⎣ F1 ⎥⎦
⎡ ⎢
F oper 1
⎢ ...
⎢ ⎣
Fn
oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
&x&1 F1 ... &x&m F1
... ... ...
诊断部件的贡献 (雨刮器, 空调) 诊断变速箱表面辐射 板贡献的噪声排序 诊断发动机表面空气辐射噪声 量化进排气管口的贡献(车内&外噪声)
传递路径分析 – 多参考 TPA
结构传递 – 多个不相关源
从路噪的角度诊断悬架设计 – 辨识关键部件 从振动舒适性诊断悬架设计 – 辨识关键部件
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&x&1 F1 &x&1001 F1 &x&1002
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥
−1
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
&x&1oper &x&1001oper &x&1002oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
⎢⎣ F1 ⎥⎦
⎡ ⎢
F oper 1
⎢ ...
⎢ ⎣
Fn
oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
&x&1 F1 ... &x&m F1
传递路径分析 基础
基本方程
{Y} = [H] {F}
必须考虑多少个源 ? - 源是不相关, 部分相关, 还是完全相关 ? - 如何测试工作载荷 ? 如何测试声学载荷 ? - 如何知道我的分析中已经考虑了所有的源 ? - 为了精确得到结构的载荷，我必须删除我的源么？ - 从实践出发，如何测试传递函数? - 如何处理非线性 ? - 能否同时处理结构传递和空气传递的贡献? - 能否处理稳态和非稳态条件 ?
p1
Qn ... pm
Qn
⎤ −1 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
p oper 1 ...
p oper m
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
结构
声学
传递路径分析 测试
直接测试法
直接测试力和声学载荷
悬置刚度法 间接指示法
单个源 – 多个指示点
逆矩阵法
多个源 – 多个指示点
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Qn
⎤ −1 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
p oper 1 ...
p oper m
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
结构
声学
传递路径分析 测试
结构 – 间接 : 悬置刚度法
F(ω) = K(ω)[X s (ω)− Xt (ω)]
xE xB
要求：
工作条件下悬置两端的加速度 悬置的复动刚度特性 足够的隔离 ( > 6 dB)
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工作情况下的测试 系统特性 载荷识别
议程 传递路径分析
1 介绍 2 基础 3 测试 4 工业挑战和痛苦 5 LMS b 传递路径分析 6 结论
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基于实验的传递路径分析（TPA）
LMS China
议程 传递路径分析
1 介绍 2 应用 3 载荷识别 4 挑战和痛苦 5 LMS b 传递路径分析 6 结论
2 copyright LMS International - 2008
传递路径分析 介绍
结构传播
结构传播
空气传播
传递路径分析用于确认和显示所选源通过各种路径对接受者影响的强弱
F oper 1
⎢ ...
⎢ ⎣
Fn
oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
&x&1 F1 ... &x&m F1
... ... ...
&x&1 Fn ... &x&m Fn
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
−1
⎡ ⎢
&x&1oper
⎢ ...
⎢⎣ &x&m oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
⎡ ⎢
Q oper 1
⎢ ...
⎢⎣Qn oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
p1
Q1 ... pm
Q1
... ... ...
p1
Qn ... pm
Qn
⎤ −1 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
p oper 1 ...
p oper m
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
结构
声学
传递路径分析 测试
直接测试法
直接测试力和声学载荷
⎢ ...
⎢⎣Qn oper
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
=
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣
p1
Q1 ... pm
Q1
... ... ...
p1
Qn ... pm
Qn
⎤ −1 ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥⎦
⎡ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣
p oper 1 ...
p oper m
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦
结构
声学
传递路径分析 测试