振動傳遞路徑分析的案例
Simcenter測試技術-振動噪聲傳遞路徑分析技術研討會
Simcenter測試技術-振動噪聲傳遞路徑分析技術研討會
汽車及交通運輸行業2019年度系列活動
2019年4月3-4日 上海
Simcenter傳遞路徑分析（TPA）測試解決方案， 能夠讓汽車制造商全面了解產品噪聲、振動和粗糙度（NVH）特性，從而更快地進行故障排除并改進產品。如今，傳遞路徑分析（TPA）創新的主要驅動力是汽車行業對更簡單、更快和更精確方法的需求。為了應對特定應用挑戰，必須改變傳統的TPA過程，應用創新流程和方法。
從汽車行業振動噪聲性能測試的實際應用出發，西門子工業軟件將于4月3-4日在上海舉辦為期兩天的傳遞路徑分析技術研討會 。在本次研討會上，您將了解到Simcenter TPA獨特的測試方法在汽車及交通運輸行業的應用，如OPAX以加速TPA過程；基于能量的ASQ以克服高頻下基于相位方法的局限性；使用應變片或應變傳感器的替代工具方 — 基于應變的TPA，可以分析低頻現象，進而優化車輛的行駛和操控性能；基于組件的TPA可以從單個組件模型（從試驗臺架測量中得出）預測整車噪聲等技術，助您提高產品競爭力和影響力。
展開 設計仿真 | MSC Nastran 新增功能：一步法傳遞路徑分析及后處理
01
功能介紹
在NVH（噪聲、振動和聲音粗糙度）研究中，傳遞路徑分析（TPA）是一種的實驗和基于仿真的成熟技術被用于評估和排序結構或聲固耦合系統中不同結構傳輸路徑引起的噪聲和振動貢獻。傳遞路徑分析（TPA）涉及三個要素：
01
系統的振源（主動振動部件），如發動機、齒輪傳動或動力系統，或車輪懸架/底盤系統，激勵從這些源頭部件發出并傳遞到系統。
02
系統的無源部分，其中某些選定響應點或接受者的位置，可以是結構或聲學響應點（例如方向盤處的速度或乘客耳朵附近的聲壓）是值得關注的。
03
傳遞路徑，通常與所謂的連接點、接口點或連接點相關聯，將接受系統連接到激勵源系統。例如，發動機支架通常被選為診斷發動機產生的振動和噪音的傳遞路徑。傳遞路徑是表示振動能量流從界面或連接點到接收點的傳播路徑。
傳遞路徑分析（TPA）允許工程師通過接收側（無源側）界面點的力和振動來表示源激勵。接口/連接點的每個自由度 （DOF） 表示一條路徑，施加來自主動側（激勵側）的作用力。在大多數工程實踐中，只考慮了三個平移自由度，而忽略了三個旋轉自由度。來自單個路徑的接收點的響應構成來自該路徑的貢獻。
展開 飛機發動機引起的機艙噪聲的高分辨率振動聲學測量與分析
飛機發動機，特別是當直接安裝在機身上時，會向機身注入大量的音調振動，從而降低機艙噪音的可聽性和舒適性。減少這種噪音需要開發專門的降噪系統。這是一項耗時且昂貴的工作。為了加速和簡化這一過程，需要對飛機結構和發動機注入的力進行足夠詳細的數值模擬。德宇航（DLR） ISTAR飛機（達索獵鷹2000 LX），正用于廣泛的振動測量活動。這項活動的目標有兩個：獲取飛機振動- 聲學行為的空間密集信息，以便稍后在中頻范圍內更新有限元模型進行計算，并分析運行發動機注入機身結構的振動。測量結果包括ISTAR飛機在約1300個位置對激振器激勵和發動機振動作出的響應，這些位置由傳感器的劃行網格獲取。結果以使用結構強度分析計算的工作變形分析（ODS）和能量傳遞路徑的形式呈現。
要了解在可聽頻率范圍內由不同的（有時是音調的）振動源引入機身的振動傳遞路徑是一項復雜的任務。飛機的機身采用網格狀結構建造，縱向縱梁和周向框架將蒙皮層保持在適當的位置。這為振動能量傳播的可能路徑創建了一個網格。
為了更好地了解這個問題并測試可能的解決方案，德國航空航天中心（DLR）與達索航空合作，于2022年3月對一架研究飛機進行了大規模的振動聲學測量活動。該飛機是由DLR擁有的達索獵鷹2000LX，稱為ISTAR，是In-Flight Systems & Technology Airborne Research的首字母縮寫。ISTAR配備兩個后置發動機。識別源自這些發動機的振動傳遞到客艙是本項目的目標之一。為了在使用實驗結構強度（STI）估計進行振動傳遞路徑分析時獲得良好的結果，高密度的傳感器網格是必要的。
展開 基于optistruct載荷傳遞路徑（TPA）仿真分析 ￥60
傳遞路徑分析（Transfer path analysis）簡稱TPA分析，就是從“源-路徑-接受者”這三者進行識別和分析，常見的源有如路面、發動機或電機、冷卻風扇等等，路徑主要包括結構和聲學路徑，接受者主要是人的聽覺和觸覺（噪聲和振動等），可對復雜結構的振動噪聲源及傳遞路徑進行分解和排序，精準找到振動或噪聲問題的根源，可應用于整車開發的整個流程中。針對載荷傳遞路徑分析原理部分大家可以查閱相關資料去了解，本節案例重點以一個簡單的模型為例講述One Step TPA進行相關說明如何在optistruct中進行TPA分析。
響應點的傳遞路徑分析結果
TPA響應結果顯示，其中藍色線為各條路徑疊加計算的總響應，紅色線為直接求解得到的響應，一般兩條曲線基本重合。
TPA分析結果中，包括路徑貢獻、傳遞函數、接附點作用力以及接附點的剛度等。如需要考察在28Hz時的TPA分析結果。
展開 
漢航NTS.LAB傳遞路徑分析 (TPA) 軟件模塊介紹
在噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH）工程領域，傳遞路徑分析（TPA）是定位振動噪聲源頭、量化路徑貢獻的核心技術。傳遞路徑分析可量化各種振動與噪聲源及其傳播路徑，發現振動與噪聲問題貢獻量最大的來源。根據TPA指示的問題關鍵路徑點，使得優化系統的NVH性能變得有的放矢。
漢航NTS.LAB TPA軟件模塊基于成熟理論模型，結合堅實的工程落地能力，為多行業提供從“問題診斷”到“優化指導”的全流程解決方案。
一、理論基礎：TPA的核心原理與數學模型
TPA的本質是通過“激勵—傳遞—響應”的物理關系，拆解復雜系統中振動噪聲的傳播路徑，其理論核心圍繞“噪聲源—載荷”與“傳遞函數”展開，關鍵數學模型如下：
圖1 TPA核心物理模型
1.1核心物理邏輯
任何振動噪聲問題都遵循“響應（接收者）=載荷（振動/噪聲源）×傳遞函數”的基本關系：
? 載荷（振動/噪聲源）：系統內產生振動噪聲的源頭（如發動機燃燒力、輪胎接地沖擊力、風機旋轉的氣流空氣聲）等；
? 傳遞函數：描述激勵從 “源頭”到“接收點”的傳遞特性（如力傳遞、聲輻射傳遞），反映結構或介質對振動噪聲的傳遞特性；
? 響應（接收者）：接收點的最終振動或噪聲表現（如車身加速度、車內聲壓）。
1.2 關鍵計算公式
漢航NTS.LAB傳遞路徑分析模塊可解決結構聲TPA和空氣聲TPA兩類傳遞路徑分析問題，軟件模塊已封裝核心計算邏輯，計算方法包經典的直接法、懸置剛度法、單路徑分析法、逆矩陣法、工況TPA和高階分析方法—組件TPA。下面以逆矩陣法介紹結構聲TPA和空氣聲TPA兩類計算模型以及最新研發的組件TPA分析方法。
展開 整車路噪傳遞路徑分析（2.2.3 Transfer Path - Road Noise）
粗糙路面如下圖所示：
對于輪胎，要控制路面到輪心（軸頭）的峰值頻率（車輪模態與輪胎聲腔模態）和不同頻率段傳遞率。注意此時輪胎是純滾動并加載狀態（即整車行駛時輪胎的實際狀態），不是靜止或自由狀態。
2、路徑—接附點：
對于底盤，要控制輪心（軸頭）到接附點的峰值頻率（副車架模態與懸架模態）和傳遞率。
對于底盤與車身之間的接附點，要控制關鍵路徑（即正負貢獻量在前的）的襯套剛度與接附點動剛度。
3、響應—駕駛員/乘員外耳聲壓、方向盤/座椅安裝點/踏板加速度：
對于內飾車身（TrimmedBody，簡稱TB），就是控制關鍵路徑上噪聲傳遞函數和振動傳遞函數。進行節點、模態、面板等貢獻量分析，重點關注車廂內大件（前圍板、頂蓋、背門、地板）和車廂聲腔模態。
要注意：不要強制要求TB傳遞函數必須全部小于目標值，要根據隨后的整車傳遞路徑分析結果才能判斷該頻率TB傳遞函數值的合理性，因為每條路徑貢獻量未必都為正。
整車路噪測試中要增加測試轉向節和底盤與車身接附點的響應，同時記錄車輛與環境狀態，并且每種工況至少要重復三次以保證一致性。在進行分析評估時，要注意排除其它因素如風噪和動力總成激勵的影響。
轉向節測試點示意圖：
對于聲壓響應目標值，分析頻率范圍建議20~300Hz，考慮建模精度和計算資源，也可以到400~500Hz。對于振動響應目標值，分析頻率范圍建議5~100Hz。
展開 褚教授邀您來上課 | 3月24日傳遞路徑分析，點擊立刻報名
n=3487-29518" rel="noopener noreferrer" target="_blank">點擊這里，即可報名</a></p><p class="ql-align-justify"><strong>培訓內容</strong></p><ul><li class="ql-align-justify">傳遞路徑分析簡介</li><li class="ql-align-justify">剛度法的基本原理</li><li class="ql-align-justify">逆矩陣法的基本原理</li><li class="ql-align-justify">多重相干函數法的基本原理</li><li class="ql-align-justify">時域傳遞路徑分析的基本原理</li><li class="ql-align-justify">應用案例</li></ul><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify"><strong>培訓時間</strong></p><p class="ql-align-justify">2026年3月24日（周二）下午14:00-15:00</p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202603/attachment/e662e3d015ce455ba0e5e974c50b1ae8.png" style="display: inline-block;" data-regular="true"><img src="https://img.jishulink.com
展開 基于Hyperworks-OptiStruct 做的VTF（振動傳遞函數）分析的頭文件 ￥10
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
基于nastran做的VTF（振動傳遞函數）分析的頭文件,include文件 ￥10
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
『轉貼』制動抖動引起的轉向盤振動傳遞途徑分析
制動抖動引起的轉向盤振動傳遞途徑分析<BR><FONT color=#ff0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-10-26 10:06:07被IF_THEN評為3星級，為發貼者加分60。</FONT><BR><FONT color=#ff0000><B>點評:</B></FONT><BR><Font color=#FF0000><B>PS:</B>該帖于2006-10-31 18:29:49被starliu編輯過。</Font>
制動抖動引起的轉向盤振動傳遞途徑分析.pdf
展開 2013年11月12日-13日（上海）LMS公司傳遞路徑(TPA)技術高級...
LMS公司傳遞路徑(TPA)技術高級培訓班
傳遞路徑分析技術(TPA)是NVH工程的重要技術，主要用于載荷識別和貢獻量分析。為滿足國內用戶對掌握TPA技術原理及應用的要求，LMS國際公司特邀比利時專家在上海舉辦為期兩天的TPA技術高級培訓班。
此次培訓旨在講解如何在車輛研發過程中利用TPA技術診斷振動噪聲。內容涵蓋經典TPA方法到快速準確的最新工作TPA技術。
在為期兩天的TPA培訓課程中，將向您全面介紹車輛研發過程中進行聲振優化的挑戰和相應的解決方案。通過此次培訓，您不僅能夠清楚地了解各種TPA分析技術的優勢與應用范圍，而且可以完整掌握利用TPA進行測量和分析的步驟，包括：創建TPA分析模型、結構測試和運行測試、載荷識別和貢獻量分析。
相關信息：
主講人：Luc Plumy
時 間：2013年11月12日-11月13日
地 點：上海市 嘉定區 曹安公路4800號，同濟大學風洞研究中心大樓（ 汽車學院 ）B101室
培訓費：非客戶：1800元/人;客戶：1200/人。（含資料和午餐，住宿自理）
會議注冊：11月12日（星期二） 8:30～9:00，課程安排每日9:00-17:00
報名截止日期：2013年11月8日
咨詢電話：020-89231763 李瓚 女士
主講人介紹：
Luc Pluym（路克）：畢業于比利時魯文大學，曾經參與LMS公司振動噪聲試驗分析軟件原程序的編寫，現在中國負責技術支持領導工作。具有豐富的模態分析工程經驗，中文流利?，F任LMS China試驗技術專家。
展開 
NVH_振動傳遞函數（VTF）
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 某純電動汽車驅動系統24階振動噪聲的分析與優化
作者：馬敬丨湖南獵豹汽車股份有限公司
本文分析了純電動汽車驅動系統振動噪聲來源、傳遞路徑及優化路徑，并以某純電動汽車蠕行起步階段驅動系統24階噪聲為研究對象，提出了優化扭矩控制策略方案，有效減弱了蠕行起步階段驅動電機系統24階振動噪聲。
1 純電動汽車驅動系統噪聲來源與優化路徑
動力輸出裝置的電動化使得整車內外的噪聲趨于減小。近些年來，國內外學者已經有大量的研究表明電動汽車驅動電機系統的電磁噪聲是車內外主要的噪聲來源。文獻［1］定性分析了低次徑向力波是引起電磁振動和噪聲的主要來源。文獻［2］從極槽配合與永磁體削角的角度計算分析了更改電機參數對電機電磁噪聲的影響規律。文獻［3］從優化驅動電機定子沖片結構設計、提升槽滿率角度并整車驗證改善了電機本體的振動噪聲。文獻［4］從驅動電機的生產工藝方面入手探討了降低電機振動噪聲的措施。文獻［5］對電動汽車動力總成的振動噪聲的特性進行了研究，將驅動電機放置在系統中同減速器、懸置、傳動軸等作為一個整體研究及解決振動噪聲問題，單單只分析驅動電機、減速器已不再合理。文獻［6］基于振動噪聲傳遞路徑分析，使用對電機及減速器進行聲學包裹的方法實際驗證對改善車內高頻嘯叫有明顯效果。文獻［7］利用解析法和有限元法對變頻器供電時永磁電機的氣隙磁場、電磁激振力和噪聲的主要頻率進行分析得出：永磁電機在變頻器供電時定子的高次時間諧波電流在氣隙磁場中產生頻率與變頻器開關頻率相關的空間氣隙磁場諧波，其振動噪聲頻率主要分布在開關頻率及其倍數附近。
展開 某純電動汽車驅動系統24階振動噪聲的分析與優化
1.2 傳遞路徑
驅動電機振動噪聲的傳播路徑一般分為兩類，如圖1所示，一類是從驅動電機本體機殼、端蓋傳導出來的振動噪聲通過懸置系統傳遞到車身及車內，另一類是通過驅動電機轉子軸系傳遞到傳動軸、懸架系統、車身及車內。
圖1 驅動電機振動噪聲傳播路徑
1.3 優化途徑
純電動汽車驅動電機系統振動噪聲優化一般從以下幾個方面入手：①降低激勵源，中低速時風噪和路噪比較小，車內外噪聲主要來源于驅動電機，降低驅動電機電磁噪聲應從設計階段開始控制。選擇合適的繞組形式，采用雙層繞組可以減弱低次諧波的影響、減少磁勢中諧波成分，合理選擇定轉子齒槽配合，合理選擇氣隙值使氣隙均勻，采用斜槽或者斜極，采用滑動軸承并保持良好的潤滑等。②控制策略，優化控制策略是無需修改驅動電機及車身其他部件結構、緩解驅動電機振動噪聲的最方便快捷的方式。一般從優化IGBT開關頻率、重新標定電流環和轉速環參數、優化油門踏板開度、優化扭矩階躍的強度等途徑緩解驅動電機振動和噪聲。③傳播路徑，電動汽車線束數量多，分布廣，需要較大的空間布線及較大的孔洞走線，對隔音形成較大難度。隔絕噪聲傳播路徑的方法有密封、隔聲和隔振，主要是做好車身鋼板的細縫、孔洞的密封，并使用高效阻尼材料隔絕聲音和振動的傳播。
展開 某純電動汽車驅動系統24階振動噪聲的分析與優化
1.2 傳遞路徑
驅動電機振動噪聲的傳播路徑一般分為兩類，如圖1所示，一類是從驅動電機本體機殼、端蓋傳導出來的振動噪聲通過懸置系統傳遞到車身及車內，另一類是通過驅動電機轉子軸系傳遞到傳動軸、懸架系統、車身及車內。
圖1 驅動電機振動噪聲傳播路徑
1.3 優化途徑
純電動汽車驅動電機系統振動噪聲優化一般從以下幾個方面入手：①降低激勵源，中低速時風噪和路噪比較小，車內外噪聲主要來源于驅動電機，降低驅動電機電磁噪聲應從設計階段開始控制。選擇合適的繞組形式，采用雙層繞組可以減弱低次諧波的影響、減少磁勢中諧波成分，合理選擇定轉子齒槽配合，合理選擇氣隙值使氣隙均勻，采用斜槽或者斜極，采用滑動軸承并保持良好的潤滑等。②控制策略，優化控制策略是無需修改驅動電機及車身其他部件結構、緩解驅動電機振動噪聲的最方便快捷的方式。一般從優化IGBT開關頻率、重新標定電流環和轉速環參數、優化油門踏板開度、優化扭矩階躍的強度等途徑緩解驅動電機振動和噪聲。③傳播路徑，電動汽車線束數量多，分布廣，需要較大的空間布線及較大的孔洞走線，對隔音形成較大難度。隔絕噪聲傳播路徑的方法有密封、隔聲和隔振，主要是做好車身鋼板的細縫、孔洞的密封，并使用高效阻尼材料隔絕聲音和振動的傳播。
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