NVH測(cè)試速度還是NVH測(cè)試精度?
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時(shí)間：2013-03-14
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“另一方面，只利用響應(yīng)數(shù)據(jù)的TPA方法是有風(fēng)險(xiǎn)的、不可靠的，”Gielen指出，“不同測(cè)點(diǎn)的加速度之間可能存在耦合，從而丟棄一些連接點(diǎn)的測(cè)量值。此外，傳遞率會(huì)隨物理載荷施加位置的不同發(fā)生顯著的變化。因此，僅利用響應(yīng)數(shù)據(jù)的TPA遠(yuǎn)沒(méi)有常規(guī)TPA精確，并且個(gè)別的振動(dòng)路徑經(jīng)常被錯(cuò)誤地識(shí)別為關(guān)鍵路徑，或被完全忽略。”
工作路徑分析方法的最大缺點(diǎn)是：它不能像常規(guī)TPA一樣進(jìn)行假設(shè)路徑的分析，來(lái)發(fā)現(xiàn)合適的噪聲解決方案。而是必須修改個(gè)別的部件、懸置以及車(chē)上的剛性連接，并進(jìn)一步測(cè)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(cè)試本身僅需要一天時(shí)間，而所需的多種樣車(chē)循環(huán)在一些情況中則要花費(fèi)數(shù)月完成，且從一開(kāi)始就受虛假辨識(shí)結(jié)果的困擾。
表格總覽方便用戶(hù)觀察為不同載荷識(shí)別方法設(shè)定的數(shù)據(jù)組的完整性，
且便于將計(jì)算出的載荷與源數(shù)據(jù)組放在一起驗(yàn)證。
為了解決上述兩種方法的局限，LMS 國(guó)際公司創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了LMS Test.Lab OPAX方法——其精度與常規(guī)的TPA方法相當(dāng)，并且計(jì)算效率與僅利用響應(yīng)數(shù)據(jù)的TPA方法相媲美。
“OPAX方法的精度比工作路徑分析(OPA)要高，因?yàn)榕c常規(guī)TPA方法一樣，OPAX使用NTF和物理載荷來(lái)評(píng)估單個(gè)振動(dòng)路徑，能精確識(shí)別NVH問(wèn)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NVH問(wèn)題的可能解決方案——通過(guò)在CAE軟件中修改部件特征來(lái)實(shí)現(xiàn)?！?
然而，與常規(guī)的TPA不同，OPAX方法可以在不改變車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和懸置位置的情況下進(jìn)行NTF測(cè)量。該方法使用互易原理進(jìn)行測(cè)量，例如通過(guò)揚(yáng)聲器激勵(lì)目標(biāo)結(jié)構(gòu)，測(cè)量安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的多組振動(dòng)傳感器及發(fā)動(dòng)機(jī)周?chē)柠溈孙L(fēng)的響應(yīng)。
正如只利用響應(yīng)數(shù)據(jù)的TPA方法，這些測(cè)量值可以直接在工作測(cè)試完成后得到，于是幾乎不影響所需的總時(shí)間。同時(shí)，使用OPAX無(wú)需提供懸置剛度，它可以完全從軟件模型中計(jì)算出來(lái)。所謂的頻帶估算模型主要用于表示結(jié)構(gòu)剛性連接（如螺栓連接或焊接）；而對(duì)于柔性懸置，例如橡膠襯套則用單自由度（SDOF）模型表示。
Gielen說(shuō)：“由于懸置剛度包含在OPAX計(jì)算過(guò)程中而不需要單獨(dú)獲得，且所有的測(cè)量都不需要移除車(chē)內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)和懸置，OPAX與工作傳遞路徑方法花費(fèi)的時(shí)間幾乎相同：大約為一天?！?
OPAX并不意在取代常規(guī)的TPA方法。在評(píng)估零部件級(jí)而非整個(gè)系統(tǒng)的噪聲和振動(dòng)性能時(shí)，常規(guī)TPA仍是唯一的選擇。同時(shí)，在關(guān)鍵空間（如車(chē)輛乘員艙或機(jī)器封閉件）的面板聲輻射研究中，常規(guī)TPA是迄今為止進(jìn)行聲源量化的是最精確的方法。
使用參數(shù)化模型和頻響函數(shù)（FRF），
LMSOPAX明顯地加速車(chē)輛車(chē)廂內(nèi)聲學(xué)和振動(dòng)現(xiàn)象各自的溯源過(guò)程。
為將OPAX與其它的方法進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試對(duì)比，LMS 國(guó)際公司在Kia Motors使用這種方法對(duì)某6缸4升發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)輛節(jié)氣門(mén)全開(kāi)工況下的280Hz轟鳴噪聲進(jìn)行了研究。在此之前，另一家公司使用只利用響應(yīng)數(shù)據(jù)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(jìn)行了了歷時(shí)四個(gè)月的三輪優(yōu)化循環(huán)后，建議Kia重新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)，但此方案不可行，因?yàn)樗赡苎舆t車(chē)輛的發(fā)布日期，造成高昂的代價(jià)。所以，最終韓國(guó)車(chē)輛制造商請(qǐng)LMS工程師來(lái)解決問(wèn)題。
在使用OPAX 解決上述噪聲問(wèn)題時(shí)，LMS工程師在駕駛艙內(nèi)（駕駛員右耳噪聲最顯著的位置）放置了兩個(gè)揚(yáng)聲器，且用八個(gè)振動(dòng)傳感器和六個(gè)麥克風(fēng)測(cè)量了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)殼下的響應(yīng)。
彩色圖結(jié)果給出了各結(jié)構(gòu)以及空氣傳聲路徑的貢獻(xiàn)——清晰的顯示了噪聲源的罪魁禍?zhǔn)住l(fā)動(dòng)機(jī)三次諧振導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)殼下的聲共振，而先前工作TPA測(cè)試無(wú)法識(shí)別出來(lái)。利用OPAX僅通過(guò)一天時(shí)間的單次試驗(yàn)，就直接識(shí)別出了問(wèn)題所在，這使得Kia工程師們非常驚訝。
果不其然，通過(guò)對(duì)樣車(chē)進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)整，轟鳴噪聲被完全消除。最終，Kia在他們的車(chē)上實(shí)施了這種相對(duì)節(jié)約成本的修改方案。
“利用LMS Test.Lab OPAX進(jìn)行的基準(zhǔn)測(cè)試工作極為有效，”Kia功能測(cè)試三組的NVH經(jīng)理Ji Hyeon Ki博士說(shuō)，“基于測(cè)量值和初始分析，基本問(wèn)題變得很清晰。我們甚至能早在詳細(xì)分析結(jié)果完成之前提出解決方案、修改樣機(jī)?！?end)
評(píng)論