广告
传递路径分析（TPA）简介-上
传输路径分析（Transfer Path Analysis, 下称TPA）是一种用于将噪声或振动问题分解为若干个主要贡献源的方法。通过对源施加负载和分析传递函数，进而分析目标位置的响应来识别其中重要的振动/噪声贡献者。
为了更好的理解目标点处的响应，需要介绍一下几个概念：
1. 源：基本是以力为表现形式，也就是对测试系统施加的负载。
2. 传递函数：传递函数（频率响应函数）表征了噪声和振动如何从源传递到目标位置。
3. 目标点：有噪声问题的位置。
一、背景介绍
在传输路径分析（TPA）中，需要：
预先确定源头的负载；
计算源和目标之间的传递函数。
通过了解源负载和传递函数，就能够在目标位置计算其响应。
1.1传递函数
在下图中展示了一个简单的传递函数（P/F）的模型，为了简化，仅仅画出了该系统中两个结构传声的传递函数。
其中，P是目标点处的声压，F是声源处的激励。通常在测试中，激励的力是由力锤或者激振器产生。
这些负载（激励）是在原来的声源不运行时施加的，所以它们能严格表征声源与目标点之间的传递函数。
1.2 激励
激励力，通常展示为激励力的频谱（随频率变化或者随RPM变化），如下图所示，有两个激励，频率分别随HZ或RPM变化，可以是力，也可以是声学力（体积加速度声源）。
为了更好的理解激励与传递函数如何能够在目标点产生响应，可以看上图中展示的公式，目标点处的响应等于两个激励分别与其对应的传递函数相乘，再相加就能够得到，在这两个声源激励后目标点处的响应（以声压表示）。公式中的P1或者P2都是随激励频率的不同而不同的。
如果对于更加复杂的系统，则通常会有更加多的传递路径。在上述案例中，仅展示了一个方向上的力的激励，在实际情况中，会有XYZ三个方向的力及对应的转动方向，都能对目标点产生影响。
二、空气传声与结构传声路径对比
在结构传声中，声源通过对机械相连的结构来施加力从而传递振动产生噪音，如下左图所示。
在空气传声中，声源对目标点的影响如上右图所示。
那么到底如何区分这两种传递方式呢？就只要关注最初始的激励是通过什么方式传递过来的。不然在上述案例中就很难区分两者，因为最终的噪声都是通过空气传递到目标点的。
三、确定/定义传递路径
当进行传递路径分析时，把源和对应结果系统进行连续的分割是一种很有效的方式，其中，传递路径就是前述两者分割线直线连接的所有的附件，如下图所示。
上图中，将源和对应结构分割时，同时将其相连的电机的四个连接点分隔开，再考虑三个方向的话，那就如上图所示，共有12条传递路径需要分析。再者，若把电机和车架作为源，把车厢看做是传递对应的结构，那么如下图所示，车厢与源共有5个连接点，因此，共有15条传递路径需要进行分析。
上述两种分析的方式是有较大区别的，因为这两种方式需要不同的源数据，虽然它们分析的主体基本相同。
那具体测试时，该如何采取正确的分析方式呢？
这主要是要看分析对象具体的连接情况了，若在本案例中，车厢的连接可以进行改变，而电机的固定方式不能改变，在这种条件下，那肯定选择车厢为接收对象，源为电机/车架的方式。另外，之前所有的路径均是指结构传递，这里还需要考虑空气传声，如下图所示：
总的来说，不同的分割形式对应不同的传递路径的模型。不同的传递路径，有不同的力和传递函数。
四、TPA结果分析
确定好路径之后，并进行TPA分析后，就需要对分析进行检讨，这里选用最常见的方式，即不同路径贡献量分析。
如下图的结果，不同的横条表示贡献量，越红说明贡献量越高，反之越蓝：
随转速的变化，不同的路径贡献量不同，作如下解释：
顶上第一个横条：这是在目标点位置测得的结果；
第二个横条：这个所有分析的路径的共享量之和；
其余横条：不同路径在对应RPM下的贡献量，即力乘以传递函数。
在上图中，可以发现：路径“body:1:+Z”是4800RPM时的最大贡献者。一般来说，在实际情况中，一般主要贡献量会有几条路径，在该案例中较为特殊，只有一条路径是贡献者。
需要指出的是：所有的传递路径的贡献进行求和，理应与在目标点的测试结果相同。如下图所示：
如果计算的结果与测试的结果不吻合，说明某些关键的路径没有被准确识别或者缺少关键路径的识别等其他问题，若吻合，则说明所有的重要路径均准确识别了。
广告
最新资讯
-
工信部就车载无线广播接收系统标准征集意见
2024-09-19 09:05
-
直播 | Adams—ExViewLAB(可视化模型和仿真
2024-09-19 09:04
-
直播｜中国汽研：汽车座椅舒适和健康性能测
2024-09-19 09:02
-
“汽车燃料消耗量”新规发布，燃油车马上要
2024-09-19 09:00
-
R100中规定的氢气排放测试方法（下）
2024-09-19 07:41
广告
广告
