OTPA方法在压路机驾驶室振动分析上的应用

应用奇异值分解技术改进的工况传递路径方法,对某型号双钢轮压路机驾驶室的振动情况进行分析。采集压路机工况试验下的振动数据,建立从包含发动机、钢轮到驾驶室的4条振动传递路径模型。根据模型计算合成的输出信号与实测输出信号能够良好的吻合,验证模型的正确性。对合成信号进行频域分析,找到驾驶室振动的主要峰值频率。针对主要峰值频率,计算各振动路径贡献度,并相应地提出了具体的减振方案。为解决同类工程机械结构振动问题提供了工程指导。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

小波阈值降噪技术对OPAX方法的改进研究

扩展工况传递路径分析方法所需的输入信号均在汽车运行工况下采集,混杂有其他干扰信号,严重影响分析结果的精确性。针对此问题,应用小波阈值降噪技术对OPAX方法进行改进。首先,构造适合于车辆运行工况振动数据的小波估计阈值以及阈值函数。其次,以一辆装备四缸汽油机的乘用车为例,采集车辆在3 WOT工况下,悬置主动端,被动端,车内响应点的振动加速度信号,整车系统的频响函数等。然后建立起从动力总成到车内座椅,方向盘和地板的传递路径分析模型。在发动机2阶工况下,对比地板处振动数据的实测值与计算值,发现两者吻合较好,验证了模型的准确性。最后以地板处实测值为标杆,对比改进后的OPAX计算值与原计算值,结果表明改进后的计算值更接近实测值,且在峰值频率处表现优异,有效提高了OPAX方法的分析精度。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

摘 要：针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立了从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

乘用车油箱的燃油晃动噪声工况传递路径分析

汽车刹车之后油箱的燃油晃动噪声会引起车内驾驶员和乘客的不适;为了研究乘用车油箱晃动噪声的传递特性,采用工况传递路径分析方法,对某型号油箱进行研究。根据油箱的安装方式,以油箱的安装部件绑带和减振垫作为结构噪声传递路径,建立工况传递路径分析(OTPA)模型;对比车内噪声信号的计算值与实测值的频谱,发现两者吻合的很好,从而验证了模型的正确性;根据OTPA模型,计算出各路径的传递噪声贡献。通过分析结构路径振动加速度频谱和传递函数频谱,提出了改进燃油晃动噪声问题的方法。     

基于OTPA方法的挖掘机驾驶室结构噪声源识别

工况下传递路径分析方法(OTPA)是在传统TPA方法的基础上改进而来的。目前OTPA方法已经广泛应用于工程机械领域振动信号之间的传递特性分析中,而在振动和噪声信号之间的应用较少。应用OTPA方法,以发动机振动为主要激励源进行分析,研究某型液压挖掘机的驾驶室耳旁结构噪声,并采用奇异值分解技术对输入信号进行处理。通过对比合成信号和实测信号,验证OTPA方法的有效性。通过各路径的噪声贡献分析,对降噪措施提出建议。     

小波阈值降噪技术对 OPAX方法的改进研究

扩展工况传递路径分析方法所需的输入信号均在汽车运行工况下采集的,混杂有其他干扰信号,严重影响分析结果的精确性。针对此问题,应用小波阈值降噪技术对OPAX方法进行改进。首先,构造了适合于车辆运行工况振动数据的小波估计阈值以及阈值函数。其次,以一辆装备四缸汽油机的乘用车为例,采集车辆在3WOT工况下,悬置主动端,被动端,车内响应点的振动加速度信号,整车系统的频响函数等。建立了从动力总成到车内座椅,方向盘和地板的传递路径分析模型。在发动机2阶工况下,对比地板处振动数据的实测值与计算值,发现两者吻合较好,验证了模型的准确性。最后以地板处实测值为标杆,对比改进后的OPAX计算值与原计算值,结果表明改进后的计算值更接近实测值,且在峰值频率处表现优异,有效提高了OPAX方法的分析精度。     

振动类型的识别

1　柴油发动机振动性质的识别图 1所示柴油发动机 ,在运转时发生振动 ,与它固结着1号加速度传感器 ,此发动机搁置在底盘的悬置减震器上 ,减震器的作用是使发动机振动进行控制 ,减少传递到驾驶室底板及座椅上。在底板上也固结着另一个 2号加速度传感器。对 1号传感器的振动时域信号进行处理 ,得幅值域的概率密度函数ｐ(ｘ1)和累积概率分布函数Ｐ(ｘ1) ,可以看出振动性质是周期性振动加上随机振动的两者组合 ,幅值域的有效值或标准离差σｘ1 =348ｍｍ/ｓ2 。　　　注 :图 2对应 1号加速度传感器 ,图 3对应 2号加速度传感器从自相关函数Φｘ1 …     

基于扩展工况传递路径分析的驾驶室振动传递路径二级建模应用研究

阐述了OPAX方法的基本理论,对某中型卡车驾驶室振动实施传递路径分析,并针对该车结构设计特点,提出基于OPAX方法的二级TPA分析模型,分别为动力总成-驾驶室一级传递路径模型和车架-驾驶室二级传递路径模型。通过建模测试计算获得各级悬置动刚度、工况载荷和路径贡献量,准确定位引起驾驶室振动水平较大的原因,提出改进方案,有效减小驾驶室振动水平。该应用研究表明二级TPA模型更符合研究对象的结构设计,能反映出更详尽的结构路径特性,是对已有TPA模型的丰富和拓展,对OPAX方法的工程应用具有重要的借鉴意义。     

汽车座椅怠速振动预测和控制方法的研究

为充分利用CAE工具降低新车开发成本,以某车型前期开发为例,从怠速振动发生的机理出发,理论推导四缸发动机的气体激励和惯性激励,作为载荷输入到待开发新车的整车有限元模型,预测座椅的怠速振动。为降低座椅怠速振动加速度,研究九条主要的传递路径对座椅怠速振动加速度的贡献量分析,在综合平衡汽车各性能、重量和成本等因素的条件下,给出三种改进方案,同时采用这三个改进方案,使座椅怠速振动达到设计目标。通过实车试验验证这种分析方法在车辆前期开发中怠速振动预测和控制的有效性。     

某汽车板簧系统振动传递特性试验研究

针对某汽车驾驶室振动剧烈的问题,对其板簧系统的隔振特性进行了试验研究,通过在实际路面上的行车测试,得到了悬置系统两侧的振动加速度,进行了振动信号的时域分析、频谱分析、相关分析和传递特性分析,得出影响该车板簧系统振动传递特性的主要因素。根据分析结果对该车板簧系统进行了改进,改进后的板簧系统隔振效果得到了明显提高。     

轮式装载机辐射噪声分析与控制

以ZL50G轮式装载机为研究对象,进行噪声振动测试分析,获得噪声和振动频谱。通过理论分析和计算,确定噪声频谱图中各噪声峰值对应的噪声源及其传递路径,并同步采集主要噪声源部件的振动加速度信号。对振动和噪声信号进行频谱分析以及相干性分析,寻找噪声产生原因,得出结论。并且提出积极有效的减振、降噪措施。     

基于频域和时域振动模型的轨道交通桥梁噪声预测对比分析

分别采用基于模态叠加法的时域车辆-轨道-桥梁耦合振动模型和基于移动粗糙度激励的频域耦合振动模型对某U型梁桥的动力响应进行仿真分析,对两种数值方法计算获得的轮轨力和桥梁振动加速度进行对比。然后分别结合2.5维声学边界元和三维声学边界元对两种振动模型的辐射噪声进行预测,并对比了两种模型获得的桥梁噪声频谱和空间分布规律。研究表明,两种模型获得的轮轨力基本相同,且峰值频率一致;考虑多车轮激励效应的频域振动模型和时域模型获得的桥梁振动加速度频谱较为吻合;基于两种振动模型预测的桥梁噪声频谱和声压空间分布吻合较好。     

离心泵叶轮磨损破坏程度下的振动特性分析

为了研究离心泵叶片进口边不同破损程度下的振动特性,针对在同种破坏方式下不同破坏程度对泵振动的影响,通过信号处理方法分析多个工况下的振动信号的时域和频域特征。选用IS-50-160-00单级单吸离心泵为试验对象,研究了六个叶片离心泵分别破坏对称2、4、6个进口叶片离心泵进行试验,在离心泵上布置加速度传感器,采集泵不同运行工况下的径向、纵向、轴向和基座方向振动信号,并进行时域和频谱分析,分别把正常叶片、破损2、4、6个进口叶片对应的振动信号进行对比分析,从而获得叶轮破坏不同程度下的振动信号特征。试验结果表明:由时域图可知,2个叶片进口破坏的情况下泵轴向振动信号波动幅值最大,其不稳定性最差;在频谱中得出:叶片的破损导致离心泵转子旋转失衡并产生轴向伴随频率使振动能量增加,出现大量的高倍频;在统计方法中:振动能量随着流量的增加呈先降低后平稳的趋势,设计工况点处各个方向的振动能量趋于平稳。研究离心泵叶轮不同破坏程度下振动信号特征,可以为离心泵故障的监测分析提供借鉴和参考。     

汽车起步颤振的时频分析

汽车以不同的挡位和节气门开度在平路和坡路上起步时，出现的颤振，并会伴隨传动系剧烈的扭转振动现象。这种失稳现象从产生到减缓的全过程中，其振动加速度信号的频率分量和振幅具有显著的时变特征。由此，在采用短时付里叶变换、Wigner-Ville分布及连续小波变换三种时频分析方法的基础上，选择合适的方法对实车坡道M2档小油门工况下车上不同位置的颤振加速度信号进行分析，得到怠速、颤振和平稳行驶三个阶段的振动时频特性，并结合FFT频域分析方法，深入研究三个阶段的频率特性，及其颤振的原因和控制传递路径的有效手段。     

缓冲材料振动传递特性测试系统数据处理

目的 研究缓冲材料振动传递率曲线的实现方法。方法 讨论了时域和频域分析方法的原理、 算法和具体实现过程; 在频域分析过程中, 采用加窗函数减少能量泄漏, 采用韦尔奇方法改进功率谱估计的方差特性; 采用振动台、 振动控制仪、 A/D转换板、 加速度传感器等硬件, 以正弦扫频方式对由质量块和缓冲材料组成的包装系统进行激励, 通过对采集到的激励信号和响应信号的分析处理, 得出缓冲材料时域和频域分析方法的振动传递率。结果 基于数据分析处理和振动传递特性测试实验的原理, 利用软件LabVIEW编制程序, 实现了缓冲材料振动传递特性测试系统的开发和振动传递率曲线的2种绘制方法, 2种方法得到的曲线比较接近。结论 该测试系统操作简单, 人机界面友好, 为缓冲包装材料的优化防振设计提供了强有力的工具。     

基于LabVIEW的轴承故障检测系统

滚动轴承是铁路货车的主要部件,其性能的好坏直接影响列车速度的提高及运行安全。本课题通过采集、分析轴承的振动信号来判断其运行状态。在此基础上选择适当的压电加速度传感器、电荷放大器以及数据采集卡,用于采集滚动轴承在线的振动状况。轴承的振动信号经过硬件部分,最终传入计算机。信号分析处理采用频域分析法,直接对轴承振动信号进行频谱分析,结合频谱图的频率结构和特征频率的和频及差频分析,就可以判别出轴承的好坏。     

特定车速下商用车驾驶室抖动原因分析

为解决某商用车在特定车速下发生驾驶室异常抖动问题,通过偏频实验、道路平顺性试验、驾驶室悬置的隔振率测试,结合频谱分析和相干分析以及有限元分析进行综合分析,找出该汽车在特定车速下异常振动的振源与传递路径。结果表明:当车速在45 km/h左右时,车轮产生的激振频率与驾驶室的固有频率和车架的一阶模态接近,导致共振。针对引起该驾驶室异常振动的激励源提出改进建议,消除异常振动现象,并为该类问题提供一种有效的故障诊断流程。     

某型弹性高速车辆系统振动传递特性研究

列车高速化和轻量化导致轮轨激扰频率增大、车辆系统高频振动成分增多,深入研究弹性车辆系统振动传递特性对认识高速列车振动内在机理和确保优良的动力学性能具有重要意义。建立了动力学参数完全相同的高速弹性和刚性车辆系统两种动力学模型,弹性模型中车体、构架和轮对均处理为弹性体。从时域和频域研究了弹性车辆系统振动特性,对比分析了刚柔两种车辆系统在振动加速度幅值、频率分布、频率传递及振动能量等方面的特征。结果表明,车辆系统的刚柔处理方式对振动有重要的影响,且全弹性体处理方式可以获得更为丰富和准确的研究结果。车辆系统在从轮对到构架以及车体这一自下而上的振动传递过程中,三者对应的振动加速度幅值、振动频率分布和功率谱密度值大致呈一个数量级的递减趋势;频域上,轮对旋转频率对应的功率谱密度在弹性振动频率中得到明显加强。     

工况传递路径分析法原理及其应用

工况传递路径分析法（OTPA）是一种有效振动传递路径的在线测量方法,测试中用振源处的振动加速度或噪声表征振源,用振动传递率表示传递路径,相对于传统传递路径分析（TPA）,不需要测量激励力和力到响应的传递函数（FRF）,测试过程得到简化,并可以在线测量。在推导分析工况传递路径的基本原理的基础上,分析其误差原因。并以一汽车振动噪声分析为例,介绍工况传递路径分析法的基本实施步骤,通过传递路径综合分析得出噪声源排序,并由此提出减振降噪措施建议。