振動傳遞函數
關注創建者：OWFL 創建時間：2022-08-10
振動傳遞函數的視頻教程
Hypermesh+optistruct_TB_VTF 振動傳遞函數分析
TB_VTF 振動傳遞函數分析 在整車開發中，車身設計成為整車NVH性能開發的關鍵。主機廠通過CAE分析手段，控制車身及子系統結構模態、振動傳遞函數（VTF）以及車身-底盤接附點導納等驅動車身設計。
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Hypermesh+Nastran計算振動傳遞函數VTF
振動傳遞函數（VTF）描述為底盤關鍵點單位激勵力到方向盤、座椅、地板的響應情況，或者表述為車內振動與單位激勵力的比值，用于在設計階段對車身的振動激勵傳遞水平進行預測及評估。
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振動傳遞函數的實例教程
振動是汽車異響和噪音產生的根源所在，車身是其傳遞通道，無論是來自路面的激勵還是發動機的激勵，都會引起車身的振動，從而通過車身的傳遞路徑，引起相關的異響和與車內腔相互耦合產生聲波引發噪音。因此，想要在傳遞路徑上解決這些問題，就需要對車身結構進行振動傳遞函數的分析。
VTF顧名思義就是振動傳遞函數的英文縮寫，該方法就是分析計算結構的振動傳遞函數。傳遞函數的定義為線性系統響應量（輸出）的拉普拉斯變化與激勵量（輸入）的拉普拉斯變換之比。一般情況下對于車身的低頻響應的分析中，車身都假設為線性系統，實驗證明分析出來的結果與實際差別無異；而且輸出量與輸入量這兩個量是經過拉普拉斯變換而來的，是關于頻率的變量，而不是關于時間的變量。
H(s)=Y(s)/U(s)
H(s)為傳遞函數；Y(s)為輸出量；U(s)為輸入量。
由于傳遞函數為結構的固有屬性，與輸入力的大小無關，所以為了分析的方便，一般輸入力的大小在整個計算頻率段內設為1N。
展開 以T300車型開發中的TB NVH仿真為例，主要研究模態、動力總成與底盤安裝點的激勵到車內響應點之間的噪聲傳遞函數（NTF）、振動傳遞函數（VTF）等。眾泰工程師在T300開發處于數據階段時，就能夠預測設計中存在的NVH性能風險，并通過NVH仿真找到最佳優化方案，提升T300的NVH性能。
搭建模型是進行Trimmed Body仿真的第一步，工程師將T300數據導入軟件中。由于車身主要由薄板件構成，因此采取用薄板中間平面代替薄板的方式進行網格模型建立，并對各個子系統進行合理的簡化，并將各個子系統進行連接，得到T300 Trimmed Body 模型。模型共由245萬個網格單元組成，整個TB建模需要白車身、門蓋系統、內外飾系統、電器系統等方面的Catia數據。
搭建完模型后，工程師才能啟動進一步的仿真分析。NVH仿真主要進行三方面的分析：其中TB模態仿真是為了考察帶內飾車身固有頻率和振型，了解動態特性，為解決噪聲、振動問題提供參考依據；TB噪聲傳遞函數分析是在單位力的作用下車內響應點的聲壓值， TB振動傳遞函數是在單位力的作用下車內響應點的振動值。
模態分析作為整車NVH分析的一個基礎環節，對整車NVH性能管控起著關鍵的作用。模態分析能夠反映出結構在低頻范圍內的振動問題，尤其對避開路面和發動機激勵尤為重要。將T300模型投入到求解器中進行計算得到T300車型的模態圖、振動傳遞函數曲線圖、噪聲傳遞函數曲線圖。
分析車身整體或局部在各頻率下的運動模態情況時，為了方便觀察，通常會將運動模態放大處理。在模態振型圖中顏色越冷代表著振動越小，顏色越暖的地方表示振動越大。這時，工程師們就可以通過暖色調部分查看該位置是否存在問題，并對其進行優化直到該階模態達到設定的目標為止。
展開 還有一個簡單的模型modal（相關激勵點和響應點都是我隨便點選的），可以根據自己的需要，用hypermesh導入模型，重新renumber這些點即可。
使用方法：用hypermesh導入自己的模型，把需要計算的點重新renumber一下就行了（節點編號，用記事本打開我的頭文件就知道了），然后導出模型。用記事本打開自己的模型，添加一行include這個IPI的語句即可（如果不知道怎么添加，用記事本打開我的modal模型，看看我那一行就知道了），記得要把模型文件和頭文件放在同一個文件夾里。
如果還有疑問，私信我就行，我看到都會回復的
還有一個簡單的模型modal（相關激勵點和響應點都是我隨便點選的），可以根據自己的需要，用hypermesh導入模型，重新renumber這些點即可。
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汽車NVH仿真主要研究模態、動力總成與底盤安裝點的激勵到車內響應點之間的噪聲傳遞函數（NTF）、振動傳遞函數（VTF）等。尤其是方向盤、座椅、腳踏板等部件的振動與顧客的感受直接相關，是乘客能感受到的整車NVH性能的重要指標，好的振動噪聲感受能夠給顧客留下深刻的印象，可以增加人們購買汽車的欲望，從而增強產品知名度，增加汽車銷量，提高企業利益。VTF主要考察方向盤、電池、地板、主副駕座椅的振動情況。在NVH仿真中，可以通過對有限元模型進行振動傳遞函數（VTF）分析，找到在設計階段存在的問題，可以有效地抑制汽車低頻抖動的問題，提高車內乘員的舒適性。
本案例主要是以一個簡單的模型模擬optistruct中如何實現VTF仿真分析的基本設置及后處理操作。
VTF曲線
本案例模型及相關操作見附件、收費內容部分，響應點的位置結合整車模型進行調整，后續有時間進一步豐富本案例，針對模型設置操作等問題凡購買的朋友可私信。
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**(3) 振動傳遞函數（VTF）與 NVH 分析**
- 計算：殼體表面**法向振速響應**（激勵→振動→噪聲）。
- 目標：**降低共振峰、減小振速幅值**，從而降低輻射噪聲。
#### 3.
個人學習總結，懇請指出錯誤。
參考資料見文后，文中引用格式為“作者+頁碼”、“作者名年份+頁碼”等。
傳遞函數通常用于判定系統的絕對穩定性，也就是當系統的傳遞函數極點全部處于復平面的左半部分時，系統是有界輸入有界輸出（BIBO）穩定的（王天威P77）。在之前的博文中，我們對傳遞函數有如下理解：
G(s)本質上是一種對輸入信號（定義在s上的）復振幅密度的幅值增益和幅角移動
個人學習總結，懇請指出錯誤。
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一、為什么要在復域對LTI系統進行分析：傳遞函數的定義
工程中遇到的大部分系統都是LTI系統，一個LTI系統對應著一個線性常系數微分方程。對于這樣一個系統，我們通常需要研究其在特定輸入作用下的輸出性質，其實就是研究常微分方程的解的特點。然而，盡管可以通過卷積計算求出一個LTI
還有一個簡單的模型modal（相關激勵點和響應點都是我隨便點選的），可以根據自己的需要，用hypermesh導入模型，重新renumber這些點即可。
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振動傳遞函數H可由式（4）計算。從圖5可以看出，多旋翼無人機機臂上不同位置的振動模態幾乎相同，并且振動隨著遠離振動源而快速衰減，測量點3的振動水平比測量點1的振動水平衰減了接近40%，這說明碳纖維管材料具有較強的振動衰減能力。從圖5中可看出，機臂的主要振動模態分布在68 Hz、155 Hz和205 Hz，且205 Hz為主要振動模態。
對于車身結構的動態特性（振動傳遞函數）的研究，一般是通過試驗手段或者有限元仿真方法。但試驗的方法無論在時間成本還是金錢成本方面都比較高，采用有限元分析方法計算車身結構的振動傳遞函數，例如使用MSC Nastran進行相關的計算和預測，可以降低時間和試驗投入成本。
【基本概念】
1 消音室/無回聲室/吸波暗室（anechoic chamber）
它是一種是指能夠完全吸收聲音或電磁波，同時也隔絕外部的噪聲的實驗室空間。它通過使用吸音材料和結構來實現（這些材料能夠吸收大部分入射聲波的能量，使其不會反射回到測試區域），旨在消除或顯著減少室內的各種反射和回聲。
2 頻譜分析（spectrum
