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        NVH測試速度還是NVH測試精度?

        作者: 時間:2013-03-14 來源:網絡 收藏


        “另一方面,只利用響應數據的TPA方法是有風險的、不可靠的,”Gielen指出,“不同測點的加速度之間可能存在耦合,從而丟棄一些連接點的測量值。此外,傳遞率會隨物理載荷施加位置的不同發生顯著的變化。因此,僅利用響應數據的TPA遠沒有常規TPA精確,并且個別的振動路徑經常被錯誤地識別為關鍵路徑,或被完全忽略。”

        工作路徑分析方法的最大缺點是:它不能像常規TPA一樣進行假設路徑的分析,來發現合適的噪聲解決方案。而是必須修改個別的部件、懸置以及車上的剛性連接,并進一步測試直至找到解決方案(如果該解決方案存在)。因此,盡管單次工作路徑測試本身僅需要一天時間,而所需的多種樣車循環在一些情況中則要花費數月完成,且從一開始就受虛假辨識結果的困擾。

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        表格總覽方便用戶觀察為不同載荷識別方法設定的數據組的完整性,
        且便于將計算出的載荷與源數據組放在一起驗證。

        集優點為一體

        為了解決上述兩種方法的局限,LMS 國際公司創新性地開發了LMS Test.Lab OPAX方法——其精度與常規的TPA方法相當,并且計算效率與僅利用響應數據的TPA方法相媲美。

        “OPAX方法的精度比工作路徑分析(OPA)要高,因為與常規TPA方法一樣,OPAX使用NTF和物理載荷來評估單個振動路徑,能精確識別問題的根源,”Gielen解釋到,“同樣,工程師也可以利用OPAX方法提供的NTF和載荷,研究問題的可能解決方案——通過在CAE軟件中修改部件特征來實現。”

        然而,與常規的TPA不同,OPAX方法可以在不改變車輛的發動機和懸置位置的情況下進行NTF測量。該方法使用互易原理進行測量,例如通過揚聲器激勵目標結構,測量安裝在發動機上的多組振動傳感器及發動機周圍的麥克風的響應。

        正如只利用響應數據的TPA方法,這些測量值可以直接在工作測試完成后得到,于是幾乎不影響所需的總時間。同時,使用OPAX無需提供懸置剛度,它可以完全從軟件模型中計算出來。所謂的頻帶估算模型主要用于表示結構剛性連接(如螺栓連接或焊接);而對于柔性懸置,例如橡膠襯套則用單自由度(SDOF)模型表示。

        Gielen說:“由于懸置剛度包含在OPAX計算過程中而不需要單獨獲得,且所有的測量都不需要移除車內的發動機和懸置,OPAX與工作傳遞路徑方法花費的時間幾乎相同:大約為一天。”

        OPAX并不意在取代常規的TPA方法。在評估零部件級而非整個系統的噪聲和振動性能時,常規TPA仍是唯一的選擇。同時,在關鍵空間(如車輛乘員艙或機器封閉件)的面板聲輻射研究中,常規TPA是迄今為止進行聲源量化的是最精確的方法。

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        使用參數化模型和頻響函數(FRF),
        LMSOPAX明顯地加速車輛車廂內聲學和振動現象各自的溯源過程。

        OPAX在Kia Motors的出色表現

        為將OPAX與其它的方法進行基準測試對比,LMS 國際公司在Kia Motors使用這種方法對某6缸4升發動機車輛節氣門全開工況下的280Hz轟鳴噪聲進行了研究。在此之前,另一家公司使用只利用響應數據的OPA方法在降低噪聲水平方面的嘗試并不成功;他們使用該方法進行了了歷時四個月的三輪優化循環后,建議Kia重新設計發動機,但此方案不可行,因為它可能延遲車輛的發布日期,造成高昂的代價。所以,最終韓國車輛制造商請LMS工程師來解決問題。

        在使用OPAX 解決上述噪聲問題時,LMS工程師在駕駛艙內(駕駛員右耳噪聲最顯著的位置)放置了兩個揚聲器,且用八個振動傳感器和六個麥克風測量了發動機機殼下的響應。

        彩色圖結果給出了各結構以及空氣傳聲路徑的貢獻——清晰的顯示了噪聲源的罪魁禍首——發動機三次諧振導致的發動機機殼下的聲共振,而先前工作TPA測試無法識別出來。利用OPAX僅通過一天時間的單次試驗,就直接識別出了問題所在,這使得Kia工程師們非常驚訝。

        果不其然,通過對樣車進行簡單的調整,轟鳴噪聲被完全消除。最終,Kia在他們的車上實施了這種相對節約成本的修改方案。

        “利用LMS Test.Lab OPAX進行的基準測試工作極為有效,”Kia功能測試三組的經理Ji Hyeon Ki博士說,“基于測量值和初始分析,基本問題變得很清晰。我們甚至能早在詳細分析結果完成之前提出解決方案、修改樣機。”(end)

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