振动传递路径频域分析方法研究进展

飞机、汽车等复杂系统的过度振动常常会造成结构的局部破坏。而传递路径分析(TPA)方法是研究系统振动主要工具之一,常用来分析这类振动的各路径振动贡献量,辨识振动的主要来源。经过近40年的发展,TPA方法已经衍生出了传统传递路径分析(CTPA)、工况传递路径分析(OTPA/OPA)、拓展工况传递路径分析(OPAX)、快速传递路径分析(FTPA)、多级传递路径分析(MTPA),混合传递路径分析(HTPA),逆子结构传递路径分析(ITPA)以及全局直接传递率(GTDT)等8种方法。为了在振动传递问题分析中更好地理解和应用不同TPA方法,回顾了这些方法的历史,归纳总结了其基本原理和特点,比较研究了不同TPA方法的应用情况;最后结合大型客机座椅舒适性研究,讨论了各种TPA方法的适用性,并对TPA方法未来的发展作了展望。     

车门玻璃下位振动传递路径建模及优化分析

阐述了传递路径分析(transfer path analysis,简称TPA)方法的基本理论,对某车型左前车门玻璃下位关门过程中玻璃振动异常进行了传递路径分析,并针对该车门结构设计特点,提出了基于传递路径分析方法的二级TPA分析模型,分别为锁机、密封条-玻璃一级传递路径模型和导轨接附点-玻璃二级传递路径模型.通过常用关...     

传递路径分析方法用于农用车振动控制的研究

使用传递路径分析方法对农用车驾驶员座椅振动控制进行了研究。介绍了传递路径分析方法的基本原理,提出了一种精确的驾驶室振动系统传递函数测试方法,通过传递函数实验和工况实验建立了完整的TPA模型。采取了一种快速的方法计算激励力,然后计算出了各传递路径贡献量。通过将路径合成值与实测值的对比,验证了TPA模型的正确性。结合相位和幅值对驾驶员座椅的振动进行了传递路径贡献量分析及路径问题识别。找出了引起振动峰值的主要路径,并通过分析找出了这些路径贡献量大的原因,为该振动系统的后期优化提供了依据。     

离心泵振动传递路径重合的解耦方法

振动传递路径分析是识别振动噪声源的重要手段,离心泵是船舶装备的核心部件之一,存在流体动力学噪声与机械结构振动辐射噪声的问题,传统路径方法无法准确识别振动源.针对以上存在的问题,提出一种适宜于离心泵的传递路径分析新方法.首先对离心泵的振动传递路径进行解耦,获得各个振动源处的激励力;其次,建立了离心泵的激励点-目标点、激励...     

多旋翼无人机振动传递路径分析

为了确定多旋翼无人机每个振动传递路径对多旋翼无人机传感器振动的贡献量,运用振动传递路径分析方法,基于CAE技术建立了多旋翼无人机振动的结构传递路径有限元分析模型。通过Ansys的谐响分析,获得多旋翼无人机机身的振动响应以及振源对于响应点的频响函数,可以计算得到多旋翼无人机Z方向振动贡献最大。从传递路径的角度找出了对传感器振动起主导作用的环节,通过控制这些环节,有针对的采取减振措施,可以改观多旋翼无人机传感器的振动问题。     

基于OTPA方法的隔振系统传递路径分析

阐明了工况传递路径分析方法(Operational Transfer Path Analysis,OTPA)的基本原理和分析流程;基于单路径隔振系统进行传递函数计算和精度分析;利用OTPA方法对3路径隔振系统的每条路径进行振动传递能力分析,并利用路径的振动传递贡献量确定出振动传递的关键路径。分析方法和流程能为机械系统振动或噪声源定位、传递机理分析、振动或噪声控制提供研究基础。     

轻型客方向盘怠速抖动问题的传递路径分析

通过建立传递路径模型,应用传递路径分析方法针对某轻型客车方向盘怠速抖动进行了传递路径分析。阐述了传递路径分析的理论推导过程以及在实际问题中的应用方法。针对发动机悬置及排气悬吊的各条结构传递路径进行了传递函数获取以及工作载荷的识别,并最终获取了各结构传递路径的贡献量。通过综合考虑贡献量幅值及相位因素并对其进行分析,最终确定了发动机后悬置的X向及Z向对怠速方向盘抖动的贡献量最为突出,为怠速方向盘抖动的改善工作指明了方向。     

泥浆泵运动学、动力学分析

通过对一种钻井用NB8-600泥浆泵的结构特点、工作机理的研究和分析，采用机械设计自动化软件(Pro／E)建立了泥浆泵的三维实体模型，实现了对泥浆泵主要运动部件的运动学和动力学分析计算。在简化结构后，建立了泥浆泵的运动方程却解析计算模型，并通过软件的分析验证找到了泥浆泵的运动规律、受力情况和整体性能。为优化和改进泥浆泵的结构。提高泥浆泵的综合机械性能提供了理论依据和方法。     

基于TPA的船舶机械系统振动传递特性分析

为有效降低船舶机械系统低频线谱振动,采用传递路径分析方法（transfer path analysis,简称TPA）对典型船舶机械设备振动沿管路系统与浮筏基座传递规律进行试验研究。试验结果表明,通过传递路径分析方法辨识各路径振动贡献量合成结果与直接测量结果一致,证明了本研究方法与测试数据的正确性。通过传递路径与输入船体结构振动功率流贡献量分析,发现设备低频段振动能量主要通过浮筏基座进行传递,整个试验模型的低频线谱成分由管路系统与船体耦合引起。该研究结果可为船舶机械系统低频线谱主动控制作动器的位置优化与频率选取提供参考。     

轻型客车车内振动传递路径的试验与仿真研究

应用传递路径分析方法,对某国产轻型客车驾驶员座椅的振动进行分析与优化。首先,建立15输入1输出的振动传递路径模型,通过整车道路试验获取工况数据,并通过室内锤击试验获取传递函数;其次,对每条传递路径进行贡献量分析,得到每条传递路径对响应点的贡献量;然后,建立整车刚柔耦合动力学模型对座椅的振动水平进行仿真分析,与试验结果具有很好的一致性,并且通过二次回归组合试验建立响应点振动水平与优化变量之间的数学关系;最后,建立一个考虑驾驶员座椅振动水平和动力总成悬置系统解耦率的综合目标函数,利用遗传算法优化得到每条传递路径刚度最优解,并对动力总成悬置解耦率与驾驶员座椅振动水平改进效果进行验证,结果表明:悬置系统解耦率有很大程度提高并且各个车速下驾驶员座椅振动水平均有较大程度的降低。     

基于逆子结构传递路径分析方法的汽车车内噪声整改

逆子结构传递路径分析方法可以重复利用部分数据,此特点在需要重复进行振动噪声传递路径查找的场合可以有效减少工作量。基于此方法对一款车内噪声超过标杆车的开发样车进行了两次振动噪声传递路径分析,然后对动力总成悬置进行了相应的整改,使车内噪声达到标杆车水平。     

国内外钻井泥浆泵发展概况

通过总结钻井泥浆泵发展历程,对中国、美国和俄罗斯等国生产的钻井泥浆泵发展状况进行了分析,说明了目前国内外钻井泥浆泵存在的主要问题,并详细阐述了解决钻井泥浆泵存在问题的方法.     

钻井泥浆泵系统可用度Bayes置信限

针对钻井泥浆泵存在野外作业、工作环境苛刻、故障诱发概率高、维修困难等问题,研究串联系统可用度评定方法,建立系统可用性多级模型,给出等效的二项和指数单元可用度表达式。根据现场数据信息的特点,结合工程背景研究Bayes统计推断方法,利用矩等价原则,求解出钻井泥浆泵系统可用度Bayes第一、第二置信限。根据大庆油田某钻井队1 296口油井的钻井记录和信息,对国产F-1300/1600钻井泥浆泵可用度进行评定,验证了方法的可行性,也为国内开展系统可用度评估提供示范案例和有效的方法。     

国内外小型泥浆泵的现状与发展趋势

通过对国内外钻井泥浆泵现状的分析，阐述了钻井泥浆泵的发展方向，以及研制轻便钻井泥浆泵过程中应采用的新工艺、新方法和新技术，并展望了轻便钻井泥浆泵的广阔前景。     

某叉车方向盘振动舒适性诊断及优化

针对某新型内燃叉车在怠速工况下出现方向盘振动过大导致舒适性较差的问题,以该款叉车试验车为对象,研究从发动机到方向盘的振动传递情况,通过TPA(Transfer Path Analysis,TPA)传递路径试验确定叉车方向盘振动峰值频率,通过TPA传递路径分析确定发动机各悬置对方向盘的振动贡献量以及各条路径对方向盘振动的影响,确定该叉车方向盘振动过大舒适性差的原因是发生了共振。为了验证,对方向盘进行约束模态试验,得到的方向盘约束模态频率与振动峰值频率吻合。最后通过方向盘结构优化改变方向盘约束模态频率避免共振,基于ISO-5349进行方向盘手传振动舒适性评价,振动舒适性得到明显改善,有效解决了问题。     

汽车座椅抖动及安全带固定点强度改善研究

针对某商用车座椅与车身匹配在整车道路试验中出现的座椅抖动及安全带固定点试验中强度不足的问题,首先利用台架扫频试验分析得出了座椅靠背的振动特性;其次建立整车有限元模型进行振动传递函数(VTF)分析,通过比较仿真与试验结果验证了模型的精度,并采用振动传递路径分析方法找出了引起振幅过大的传递路径为右前悬架激励→地板安装孔Z向→座椅滑轨Z向→座椅靠背X向,进一步借助传递函数分析间接地预测出最终的响应;再次采用受力路径分析方法对安全带固定点试验进行仿真分析,得出安全带固定点力学性能薄弱位置为地板;最后提出了座椅地板结构加强方案,改进后的座椅振动峰值降低了67%,主观评价抖动现象消除;并且该方案在安全带固定点强度试验中增强效果较明显,改进后靠背前向位移减小146 mm,未超过RC平面,试验结果满足法规要求。     

压力脉动对气体钻井钻杆振动特性的影响

基于钻杆振动的现有研究情况,以及压力脉动对气体钻井钻杆振动的重要影响,本文提出考虑压力脉动的气体钻柱振动特性计算方法。首先根据气体钻井实际情况,分析其压力脉动特性;然后建立包含压力脉动的激振力计算方法,在此基础上,建立钻杆振动特性计算模型。根据建立的模型,结合算例参数,分析了气体钻井钻杆的振动特性,包括压力脉动、激振力、弯头角度、模态阶数、振动位移及速度等。并通过对比实验测试与算例计算的结果,验证了分析方法与计算模型的可靠性。研究结果表明:压力脉动对气体钻井钻杆振动具有重要影响,进行气体钻井钻杆振动特性研究,需要基于压力脉动计算模型,建立激振力求解方法,才能保证钻杆振动特性分析的准确性、可靠性。研究结论对于气体钻井钻杆失效机理、钻杆共振特性以及提高钻杆使用寿命具有参考意义。     

摆盘活塞式发动机振动建模与分析

考虑摆盘活塞式发动机具体结构特点和材料性质 ,以及所涉及的振动分析频率范围 ,建立了轴向振动和扭转振动的多自由度振动集中参数模型 ,对于高频振动 ,采用了分布参数模型等效传递矩阵的分析方法 ,并假设部件之间的高频振动传递依据界面的波阻抗条件确定。对于发动机的正常工作状态 ,确定了各个激振力的形式和大小 ,计算实例获得的振动速度响应谱与实际测得的谱特征和变化趋势一致。     

水下圆柱壳体结构噪声的工况传递路径分析

为实现水下航行器噪声源和噪声传递路径的识别、量化,利用工况传递路径分析(operational transfer path analysis,简称OPA)并考虑其在实际应用中面临的4个关键问题,选取恰当的工况数组合和参考振源,采用截断总体最小二乘(TTLS)方法,有效地避免了矩阵求逆存在的不适定问题,由此建立水下结构的OPA模型.进行水下单、双层圆柱壳体结构的振动-声辐射试验,实现了噪声与结构振动数据的同时基采集.基于建立的OPA模型编制程序进行水下单、双层圆柱壳体结构的噪声贡献量分析,结果与试验测量结果吻合较好,并从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节.建立的OPA方法可以识别、量化水下圆柱壳体结构的主要噪声源和噪声传递路径,并且能够指导水下航行器噪声的实时预报和减振降噪措施的正确实施.     

基于边界元理论的鼓风机组管路振动噪声控制研究

针对鼓风机组管路振动噪声问题,应用结构声辐射理论和结构振动测量数据分析振动声辐射强度。以实测振动信号为依据,根据对低频段计算精度较好的边界元理论,应用有限元软件和Sysnoise声学仿真软件建立了实际声场的边界元流体模型和有限元结构模型的耦合模型,得到了模拟声场的仿真结果,并与实测结果进行比较,确定了主要噪声能量来源于管路振动造成的结构振动。通过分析振动的来源以及振动传递的路径和传递特性,确定了隔振降噪的方法。依据理论分析结果,对实际现场采取了有效的隔振降噪方法,隔振后降噪效果明显。