LMS工程咨詢部憑借多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了新的傳遞路徑分析（TPA）技術(shù)，使LMS創(chuàng)造出能夠用于整個開發(fā)流程的新技術(shù)，在整個開發(fā)過程中加速了故障診斷。開發(fā)新產(chǎn)品的時候，制造商常常面臨一系列的束縛，其中包括很難快速地找到產(chǎn)品設(shè)計中的缺陷。

LMS工程咨詢部憑借多年的豐富經(jīng)驗(yàn)，提出了新的方法以克服上述困難。測試和仿真技術(shù)的進(jìn)步逐漸擺脫了傳遞路徑分析（Transfer Path Analysis，TPA）方法的約束，使LMS創(chuàng)造出能夠用于整個開發(fā)流程的新技術(shù)。通過利用CAE驅(qū)動的貢獻(xiàn)量分析的觀點(diǎn)，工程師能有效地識別噪聲問題根源，并且快速評估可能的解決方案。

避免開發(fā)后期高成本的設(shè)計修改

噪聲問題常常到開發(fā)后期才顯現(xiàn)出來，此時修改設(shè)計耗時耗力。正因?yàn)槿绱?，改進(jìn)的TPA技術(shù)能夠幫助工程師在開發(fā)流程的初期診斷出設(shè)計缺陷的問題根源。試驗(yàn)傳遞路徑模型的建立，始于工作載荷辨識，譬如在路面和底盤測功機(jī)試驗(yàn)中的工作載荷辨識。隨后，估算噪聲傳遞函數(shù)，又是在試驗(yàn)室的環(huán)境下進(jìn)行。分離載荷和傳遞的特殊信息是鑒別噪聲問題源，以及提供有效解決方案的基礎(chǔ)。

近幾年來，LMS通過“貢獻(xiàn)量分析”概念，將TPA方法應(yīng)用于CAE技術(shù)中，其中“貢獻(xiàn)量分析”概念源于已有的單元力估算技術(shù)。基于試驗(yàn)的TPA方法提供實(shí)際的載荷數(shù)據(jù)，創(chuàng)建可靠的工程模型，所以基于這個模型的貢獻(xiàn)量分析概念更加有效（見圖1）。這些分析模型可以結(jié)合關(guān)鍵問題區(qū)域、面板和結(jié)構(gòu)部分等進(jìn)行考慮，因此工程師能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)噪聲和振動現(xiàn)象進(jìn)行合理的有效評估。

圖1   快速TPA技術(shù)能夠針對特殊的噪聲問題鑒定關(guān)鍵貢獻(xiàn)量子系統(tǒng)

提高TPA分析的速度和精度

近年來，激勵和測試設(shè)備的發(fā)展有力地提高了TPA測試的速度，同時也滿足了不斷提高的精度需求?；诮Y(jié)構(gòu)聲振互易特性而帶來的源和接收者之間的可逆性，其中一個重要的應(yīng)用就是互易性測試。在這一領(lǐng)域，LMS開發(fā)了多種類型的體積速度聲源（Volume Velocity Sources），以用于特定的測試頻帶。最近，LMS利用一系列慣性激振器提高了系統(tǒng)級測試的速度和質(zhì)量，進(jìn)一步擴(kuò)展了體積速度聲源（Qsources）的硬件組合。

工況下傳遞路徑分析

與工作模態(tài)分析相類似，工作狀態(tài)下的TPA技術(shù)也獲得了發(fā)展，即OPA。OPA將目標(biāo)響應(yīng)以路徑響應(yīng)的方式表示，通過將各個路徑的響應(yīng)疊加在一起作為整體目標(biāo)響應(yīng)的貢獻(xiàn)量，幫助用戶平衡各路徑響應(yīng)。OPA的關(guān)鍵技術(shù)是計算傳遞矩陣H，其中矩陣H被定義為單輸入與單輸出的關(guān)系，忽略其他輸入。利用OPA技術(shù)，我們能夠在短短一天內(nèi)識別出汽車發(fā)動機(jī)引起的主要噪聲；與此相反，傳統(tǒng)的TPA技術(shù)則需要長達(dá)一兩周的時間。由于減少了試驗(yàn)室測量時間，這種方法顯得更加有效；但是另一方面，用戶必須仔細(xì)獲取來自實(shí)際傳遞路徑分析的結(jié)果。此外，由于OPA技術(shù)的主要結(jié)果是路徑貢獻(xiàn)量，而不是路徑載荷，這使得OPA不適合與CAE數(shù)據(jù)結(jié)合在一起。

快速TPA

在很多NVH應(yīng)用中，工程師面臨的首要挑戰(zhàn)是識別關(guān)鍵子系統(tǒng)對特定噪聲問題的貢獻(xiàn)量。在評估氣體振動與結(jié)構(gòu)振動噪聲、或者分析前懸架與后懸架沖擊時，NVH團(tuán)隊(duì)通常沒有太多的時間利用復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行冗長的試驗(yàn)任務(wù)。為了滿足這些需求，LMS工程咨詢部開發(fā)了速度更快的測試程序——快速TPA。新的TPA方法利用有限的FRF試驗(yàn)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)故障診斷的不足。它重復(fù)利用工作測試中現(xiàn)有的設(shè)備，僅需要數(shù)量有限的試驗(yàn)室測量，而且不用更換現(xiàn)有的設(shè)備。因此，快速TPA是快速評估主貢獻(xiàn)或者子系統(tǒng)的有效解決方案。由于傳感器性能不斷提高，允許工程師在不增加設(shè)定時間的情況下，不斷地改善路徑載荷的品質(zhì)。

模態(tài)貢獻(xiàn)量分析（MCA）

在NVH故障診斷中，路徑貢獻(xiàn)量分析非常重要。然而，在低頻情況下，根據(jù)路徑分解整體問題顯得并不相關(guān)。類似響應(yīng)貢獻(xiàn)量的概念，利用模態(tài)模型能夠應(yīng)用于問題源的分析。在這種情況下，系統(tǒng)函數(shù)由模態(tài)參數(shù)、載荷、模態(tài)參與因子和各個頻率的工作響應(yīng)構(gòu)成，表示了模態(tài)貢獻(xiàn)量的疊加。模態(tài)貢獻(xiàn)量分析的典型應(yīng)用是計算空氣噪聲問題的面板模態(tài)，或者是輪胎模態(tài)對路面噪聲的影響。除了NVH問題以外，操穩(wěn)性能的評估也得益于這項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)樗軌蜃尩皖l響應(yīng)分解為模態(tài)貢獻(xiàn)量，來表征車身的薄弱點(diǎn)（見圖2）。MCA使得工程師更早地確認(rèn)這些車身薄弱點(diǎn)，在選擇材料的時候節(jié)省大量成本。

圖2   模態(tài)貢獻(xiàn)量功能對車身模型的振動問題進(jìn)行解耦

選擇恰當(dāng)?shù)?/SPAN>TPA

在TPA工程項(xiàng)目中，LMS工程咨詢部能夠幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計，并采取對策來快速獲取更好的系統(tǒng)性能。專用技術(shù)使得程序能夠選擇恰當(dāng)?shù)?/SPAN>TPA方法組合，以及在日常開發(fā)工作中運(yùn)用這些技術(shù)。總而言之，改進(jìn)后的TPA方法將仿真和試驗(yàn)相結(jié)合，成為產(chǎn)品開發(fā)不可或缺的一部分。通過對特定問題識別其主要貢獻(xiàn)量，LMS專家能夠制定切合實(shí)際的改進(jìn)方案，并有效地優(yōu)化振動噪聲性能。

（轉(zhuǎn)載）