广义Tikhonov正则化工况传递路径分析

工况传递路径分析(OTPA)是定位振动噪声问题的有效方法,广泛应用于各类工程领域中。但工况传递路径分析在估计传递率函数矩阵时,是一个病态的反问题,常用标准Tikhonov正则化法来改善病态性。标准Tikhonov正则化法以单位矩阵为正则化矩阵,经奇异值分解,得到的奇异向量振荡较严重,构成的正则化解准确度较低,因此路径贡献量的计算精度较低。针对此不足,以一阶偏导矩阵作为正则化矩阵,结合广义奇异值分解,得到振荡幅度更小的广义奇异向量。以广义奇异向量为基向量,并采用L曲线法选取正则化参数,得到广义Tikhonov正则化解,从而实现工况传递路径分析。最后通过工况传递路径分析仿真与实验验证了广义Tikhonov正则化工况传递路径分析方法的有效性。结果表明,与标准Tikhonov正则化相比,各路径贡献量的准确度更高,有效地提高了工况传递路径分析的精度。     

基于振动功率流的船艉传递路径分析

根据模态分析理论和功率流理论,分别从振动模态和能量的角度,对艉部系统的传递路径进行理论推导和数值分析。研究发现,螺旋桨处横向激励时船艉的三处传递路径中,在低频段,尾端支撑为主要的传递路径;在中频段,推力轴承基座处为主要的传递路径。     

基于工况传递路径分析的挖掘机座椅振动研究

以某挖掘机新产品试验车为对象,研究发动机到驾驶室座椅的振动传递情况。应用奇异值分解技术对工况传递路径分析方法进行了改进,并采集运行工况试验的振动数据,建立了从发动机振动到驾驶室座椅振动的工况传递路径分析模型。对比座椅安装位置加速度的模型合成信号与实测信号的频域特征,研究发现两者吻合较好,从而验证了模型的正确性。对模型合成的输出信号进行频域分析,可以直观的研究需要关心的频率。结合各路径的振动贡献频谱图与矢量图,找出特定频率处需要改进的路径。最后利用传递率函数频谱图和输入加速度频谱图,提出具体的改进方法,为解决振动噪声传递类问题,提供了工程参考。     

轴流式水轮机组振动传递路径分析

轴流式机组的振动问题已成为影响其稳定运行的重要因素之一。为分析轴流式水轮发电机组的振动特性,从振动传导路径的角度出发,基于振动基本理论、一般概率摄动法、矩阵微分理论等方法,在建立合理简化模型的基础上,以区间参数表征各导轴承刚度等参数的不确定性,对水力激励的各主要振动传递路径进行理论分析和数值计算,最终在频域内给出振动路径传递率的梯度排序及其扰动范围。通过算例分析,验证了方法的可行性,为分析机组传递路径及振动控制等问题提供的技术支撑。     

轮胎振动噪声结构传递路径分析

简要介绍结构传递路径分析的基本理论,在分析车轮激励力及其传递的基础上,建立了轮胎噪声的结构传递路径分析模型,进行了轮胎噪声的结构传递路径试验,得到车内目标点由结构传递的合成声,在300 Hz以下,合成结果与实测声压在主要峰值附近吻合很好。利用频谱贡献云图和矢量叠加图分析了各结构传递路径对车内噪声的贡献,并采用矢量叠加及数据对比的方式详细分析了25 Hz时各传递路径对目标点的声贡献,从传递路径的角度找出了对车内噪声起主导作用的环节,通过控制这些环节,可以降低由轮胎引起的车内噪声。     

混流式水轮机径向振动的传递路径分析

为分析伞式混流式水轮发电机组的径向振动特性,探讨频域内径向不平衡力在多路径中的梯度排序。基于振动基本理论和一般概率摄动法,应用Kronecker代数、矩阵微分理论等方法,在考虑质量、阻尼、刚度等参数不确定性时,引入考虑扰动量和参数间相关性的混合型扰动因素,采用混合型加性等价形式的随机参数结构分析方法对径向振动传递路径进行理论分析和数值计算。通过算例分析,在频域内给出径向振动路径传递率和传递率方差及其范围,明确了方法的可行性,为分析机组传递路径及控制水电站振动问题提供的技术支撑。     

基于能量解耦和传递路径分析的发动机悬置系统优化

以某卡车动力总成悬置系统能量解耦为目标,悬置刚度参数作为设计变量,利用ADAMS软件对动力总成悬置系统进行分析与优化。在消声室内进行实车工况数据和频响函数采集,建立传递路径分析模型,根据传递函数分解理论利用Matlab编写传递路径分析程序,并将ADMAS优化得到的悬置刚度数据代入程序中进行贡献量和车内目标点振动分析,寻找贡献量较大路径,对相应的悬置继续进行优化。结果表明,该优化方法可以得到较好的能量解耦和较低的车内振动。     

基于模糊神经网络的液体火箭发动机振动检测

液体火箭发动机振动检测涉及部件振动数据的收集、振动特征的抽取与度量以及度量结果的决策。基于模糊神经网络提出了一种发动机振动故障检测的基本系统。这种技术的吸引力在于：神经网络采用可变模糊集代表发动机工作模式，自然地提供了反映故障程度的有用信息；神经网络的离线学习算法可以从训练样本中提取振动知识；神经网络的监测算法不仅能正确预报故障，同时也能对新的振动信息进行在线学习。实验研究结果表明：模糊神经网络可以成功地用于泵压式液体火箭发动机热试车的振动故障检测。     

液压管路振动功率流传递路径分析

随着压力体制的不断提高,具有复杂空间构型的工程机械设备液压管路系统振动模态更丰富、振动频域范围更宽,振动机理极为复杂。根据液压管路系统链式结构,利用有限元功率流法对液压管路系统的振动能量传递过程进行深入研究,并对管路系统输入点进行激励分析。通过MATLAB编程求解和ABAQUS有限元动力仿真分析,得到液压管路系统振动能量的传递情况,辨识振动能量的主要传递路径,最后通过实验验证仿真的准确性,为传递路径分析提供依据。     

液压管路振动功率流传递路径分析

摘要： 随着压力体制的不断提高,具有复杂空间构型的工程机械设备液压管路系统,其振动模态更丰富、振动频域范围更宽、振动机理极为复杂。为此,本文根据液压管路系统链式结构,利用有限元功率流法对液压管路系统的振动能量传递过程进行深入研究,并对管路系统输入点进行激励分析。通过MATLAB编程求解和ABAQUS有限元动力仿真分析,得到液压管路系统振动能量的传递情况,辨识振动能量的主要传递路径,最后通过实验验证仿真的准确性,为传递路径分析提供依据。     

冰箱侧壁振动传递路径分析试验研究

某型冰箱振动较大,为明确振源及其主要传递路径,采用振动传递路径分析方法进行测试分析,本文介绍频域法传递路径分析的原理和传递函数及激励力的测量方法,试验结果找到了对冰箱侧壁振动贡献最大的激励源和传递路径,根据分析结果对冰箱底板改进设计后冰箱侧壁振动降低,验证了传递路径分析方法对振动源识别和贡献分析的可靠性。     

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。     

基于悬置刚度法的客车方向盘怠速振动传递路径分析

为更加准确识别某中型客车怠速工况下的方向盘振动来源,提升传递路径分析精度,文中总结了基于悬置刚度法分析振动传递路径的基本方法,并以该车方向盘为研究对象开展方法验证。首先,通过计算该车悬置软垫预载力、对已有的悬置软垫数据进行多元回归拟合以及整车方向动刚度转化计算出该悬置软垫实际动刚度;其次,测试系统水平频响函数以及激励点与响应点的加速度信号;再次,用基于阻抗矩阵法TPA所得的结果以及实测结果作为标杆进行对比,比较结果显示悬置刚度法TPA具有较高的精度。传递路径分析结果表明排气系统X向振动对方向盘怠速振动贡献量最大。断开发动机与排气系统连接,发现方向盘怠速振动加速度明显降低,进一步验证了基于悬置刚度法的传递路径分析结果的可靠性。上述分析结果可为车内振动的传递路径分析提供借鉴。     

基于绝对传递率函数的传递路径分析

传统的传递路径分析方法需进行载荷识别,试验过程繁琐。为了提高建模和试验的效率,采用传递函数分析模型的高级传递路径分析方法被提出,避免了载荷识别过程。在高级传递路径分析的基础上提出了基于绝对传递率函数的N-TPA法,采用归一化方法对测量得到的传递率函数进行处理,有效避免了绝对传递率函数求解过程中的病态问题,同时采用主分量分析方法计算贡献度,可以获取在频带范围内的贡献度的影响排名。通过四自由度弹簧质量系统进行了仿真分析,依据分析结果提出了算例修正模型。通过飞机模型试验验证了该传递路径分析方法的准确性,结果表明,该方法在保证精度的前提下能有效缩短试验周期,加快实验进程。     

船舶振动噪声源传递路径分析及试验验证

针对工况传递路径分析（Operational transfer Path Analysis OPA）方法在工程应用中虽具吸引力、尚存准确性难以满足船舶实际应用需求等问题,将多源信号视为卷积混叠,提出耦合振动噪声源分离方法。建立船舶OPA模型,结合船舶传递路径振声测试试验对模型可行性、正确性进行验证。讨论观测点数目及不同工况组合对新OPA模型影响,给出有效选取原则。结果表明,新OPA模型可准确、高效进行船舶噪声源识别、声场预报及状态监测,工程应用前景广阔。     

双层圆柱壳体水下振动噪声结构传递路径分析

为了实现水下双层圆柱壳体噪声源及传递路径的识别、量化,建立了水下结构振-声传递路径分析（TPA）模型,模型借助互谱技术、平均技术及加窗来进行频响函数估计,并结合正则化方法改善频响函数矩阵求逆的病态问题。进行了双层圆柱壳体水下振动-声辐射试验,实现噪声与结构振动数据的同时基采集。编制TPA程序计算得到合成噪声响应与实测结果吻合很好,利用频谱贡献云图及数据对比的方式分析了传递路径对壳外目标点噪声的贡献,结果与分布运转法所得一致,进而从传递路径的角度找出了对壳外噪声起主导作用的环节。可见,建立的水下双层圆柱壳体结构振-声TPA方法可以有效地识别、量化主要噪声源和噪声的传递路径,并且能够指导水下噪声实时预报和采取针对性的减振降噪措施。     

不同载荷识别的结构振动传递路径分析方法研究

为提高传递路径分析(Transfer Path Analysis,TPA)方法在结构振动传递特性分析中的有效性和工程实用性,提出不受振源存在或移除影响的逆矩阵法(MIM)识别工作载荷,并与直接测量法、复刚度法(CSM)、参数化模型的动刚度法在载荷识别时的适用范围、性能特点进行比较分析。由此建立相应的三种TPA方法,并结合振动模型算例,系统深入地分析三种TPA方法的性能以及结构特性参数对TPA方法性能的影响。分析结果表明给出的MIM-TPA方法在结构振动传递特性分析时具有更佳的精度和稳定性,并最终确定不同TPA方法的计算精度、效率及适应范围,极具工程应用价值。     

加权核范数的矩阵恢复正则化算法

在压缩感知、矩阵恢复等研究领域,弹性正则化方法引起了广泛的关注.由于该方法可以避免数据建模时(特别是解决复杂问题时)解出现大的波动,从而被视为解决相关问题的优秀方法之一.针对以上情况,提出基于Schatten p-norm最小化的矩阵恢复的弹性正则化模型,旨在加强解决复杂问题时的解的稳定性并改进矩阵恢复研究领域中基于核范数最小化逼近秩函数这一传统方法的缺陷.同时,为了解决提出的非凸模型,采用交替迭代算法和MM算法求解所提出的模型.实验结果表明,所提出的算法能够有效地恢复测量值较少的矩阵.     

基于双向流固耦合方法的火箭发动机输流管路振动研究

火箭发动机的液氧煤油输送管路经常发生异常振动,严重威胁火箭发动机安全,处理不当将使火箭发射失败,造成巨大经济损失,因此必须对输送管路振动进行研究。本文建立了包含波纹管、多段弯管及其他附属结构的高压输送管路三维模型,采用双向流固耦合方法,在外源压力脉动激励作用下,对管路进行了振动研究,并通过热试车试验验证了计算结果的有效性。分析结果表明,同一频率下,振动加速度的幅值分布与流场压力幅值分布有明显的相关性,表明流体压力脉动是引起管道异常振动的根本原因,且随着平均压力的升高,管道的振动加剧。可视化结果表明,管道振动剧烈位置主要集中在中间管道和波纹管处。波纹管、弯管和支撑处的应力应变值较大,是容易发生结构失效的危险位置,应重点关注。     

改进的工况传递路径分析

传递路径分析(transfer path analysis,TPA)为解决工程中的许多振动噪声问题提供了较好的解决方案,但是也存在测试效率比较低、测试过程比较繁琐等缺点.工况传递路径分析(operational transfer path analysis,OTPA)作为一种改进的TPA方法,由于其具有操作简单、测试效...