传递路径分析(TPA)的结果是怎样的？何时需要使用？

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　　TPA：结果是怎样的?

　　一般情况下，对轰鸣声(booming)问题，都会采用在车内乘员耳部位置安装麦克风，并采用发动机加速(run-up)工况进行试验。而对于怠速振动过大的问题，则通常采用在方向盘上安装加速度传感器的方法进行测试。

　　以下我们考虑一台6缸24气阀的发动机在怠速run-up工况测量的车内声压数据(图1)，在发动机1.5阶激励上可以发现明显的轰鸣声效应：发动机转速在3000-4000rpm范围时存在轰鸣噪声;而在5000rpm处也存在高频轰鸣噪声(图2)。发动机0.5阶激励看起来似乎很重要，而实际中确没有对车内声学舒适性产生影响。

　　图1 驾驶员耳部声压的瀑布图

　　图2 阶次跟踪图：绿色-整体噪声;黄色-0.5阶;红色-1.5阶;蓝色-3阶

　　传递路径分析的图形结果见图3。其中每个向量都是用复数形式表达的一条从激励源到接收位置路径的局部贡献。而所有向量的矢量和则表达了所有路径的总体贡献。识别其中最重要贡献路径的方法是非常直观的：即长度最长的向量所代表的路径。

　　图3给出的例子中，最重要的路径是发动机悬置在垂直方向的路径(称之为：body：1:Z)。当然，两条路径有可能具有相反的相位角，换句话说，它们之间相互抵消。在这种情况下，单一其中一条路径的贡献有可能使总体效果更差。显然传递路径分析能给出路径的非直观特性，所以在实际中是非常有用的。

　　图3 4828rpm时3阶激励贡献的向量图：红色-驾驶员耳部测量的总声压;黄色-所有路径贡献总和;绿色-body:1:Z的贡献

　　TPA：什么时候需要使用?

　　从前面的例子可以看出，TPA是一个非常强大的分析工具。总体而言，整车开发中若干个阶段中都可以使用TPA技术：

　　NVH优化
　　随着技术的进步，车内噪声水平的目标值在不断降低。通过使用平衡轴、6缸发动机以及对传动系统悬架的更完美设计等，说明人们产生恼人噪声的主要激励源已经有了充分的了解并能很好地进行控制。而其它一些次要的噪声激励源转而成为了进一步改进声学舒适性的限制因素。这些次要源也会通过结构传播路径(齿轮啮合、车轮激励、发动机舱振动…)或空气传播路径(轮胎噪声、动气动力学激励、进气噪声、发动机舱辐射噪声….)传递能量，或者同时以两种路径的方式传递能量。

　　由于总体噪声并不是任何单一激励源所主决的，要想更进一步地改进和优化NVH性能，以往简单的“试验-分析-解决”的方式已经不能达到目的，必须采取更加精细的策略。传递路径分析方法，能够深入地对每个可能的传递路径进行评价，为开发团队提供了进一步优化NVH性能的有力工具。

　　解决NVH问题
　　汽车开发过程后期，经常会由于更换主要部件而产生NVH问题。例如一款使用6缸机的车辆NVH性能已经优化的非常好，当改用4缸机时，则发现有严重的轰鸣声(boomingnoise)问题。如果前期的评价已经指出存在结构传播问题，就需要使用TPA来确定最有效降低轰鸣声的位置-例如降低发动机悬置刚度，而不是进行主要结构的修改。

　　概念样机研究
　　TPA可以应用于FE模型和试验模型的混合研究，实现对声学性能设计的优化。它也能帮助实现从整体装配到特定子部件的NVH性能目标分解。虽然从原理上说，应用声质回放系统，即使在设计的早期阶段，设计者也可以在各路径上更换不同的部件来聆听其产生的不同声学效果。但无论如何，尽管这样的“物理样机”是非常值得争取的目标，但目前而言，这样的方法还只能进行趋势研究，并并能完全取代物理样机阶段的研究。

　　本文内容摘录自通力(上海)有限公司翻译《传递路径分析TRANSFER PATH ANALYSIS》一文，英文原文为LMS CADA-X的应用说明。