GJT、JMC & HEAD acoustics合作完成变速箱啸叫的传递路径分析

2020-01-08 20:40:01·  来源:海德声科 HEAD acoustics  
 
麦格纳动力总成旗下格特拉克(江西)传动系统有限公司(以下简称GJT)、江铃汽车股份有限公司(以下简称JMC) 联合德国HEAD acoustics公司,使用BTPA技术,合作完
 
麦格纳动力总成旗下格特拉克(江西)传动系统有限公司(以下简称“GJT”)、江铃汽车股份有限公司(以下简称“JMC”) 联合德国HEAD acoustics公司,使用BTPA技术,合作完成了整车的双耳传递路径分析。该项目不仅精准找到了变速箱啸叫问题的根源,还为解决其他问题提供了更多的数据支撑。

HEAD acoustics特点鲜明的BTPA技术
传递路径分析作为系统、全面的故障诊断解决方案,得到了越来越广泛的应用,尤其适用于路径多、串扰强的动力总成噪声问题。
BTPA(Binaural Transfer Path Analysis)作为HEAD acoustics公司基于双耳声学的传递路径分析解决方案,因具有如下显著特点,得到了越来越多客户的认可:
  • 时域TPA算法,不仅适用稳态问题,还适用瞬态问题;
  • 可聆听每一条路径;
  • “准专利”算法无需拆卸动力总成测传函,节省大量时间;
  • 支持虚拟改进(如预测改变支架共振频率后的车内噪声);
  • 支持台架或仿真数据(如预测预研阶段发动机装车后的车内噪声);
  • 无缝对接ArtemiS SUITE,可对路径贡献做进一步声品质分析;
  • 与人工头无缝集成,更接近人耳真实感受。
GJT和JMC齐全的设施和测试设备
 
传递路径分析对硬件设施的要求较高,需要多通道的数采、加速度、麦克风、转速、力锤、体积声源等。如下为GJT和JMC的设备:
 
HEADlab多通道数采
 
HEADlab是HEAD acoustics的多通道数采,具有质量可靠、使用灵活的特点,可按实际所需通道数,快速进行拼接组装,单个控制器可组成多达120通道,下图为组成的108通道数采。
 

 
数字人工头
HMS IV.0是目前市场上唯一一款数字人工头,具有如下特点:
  • 采集精准,能真实模拟人耳的听觉感受;
  • 内置数采,可单独使用,也可连其他数采使用;
  • 内置HEAD 专利算法:ID均衡(ISO532-1推荐算法)
传感器及附件
传递路径分析需要多个传感器来采集各个路径的数据信号,如下图副车架。
传感器数量多也增加了现场布线及连接HEADlab的复杂程度,而使用BNC接头面板(HEAD acoustics产品MCP I.24)则可以让线缆更清晰,避免接线错误,便于问题线路排查。
传函和工况数据测试
 
布置好传感器后,主要的测试工作包括传递函数的测试和工况数据的测试。
1)传递函数测试:
主要包括结构声和空气声,结构声传递函数通过锤击测试获得,空气声传递函数通过体积声源获得。
2)工况数据测试
 
工况数据测试是在带有转毂的消音室内,将有问题工况或待研究工况复现,采集所有振动和噪声信号。
在传递函数和工况数据的测试过程中,需严格把控每组数据的质量,如锤击测试的位置、力度等,每组数据需全面分析,避免错误、误差较大的数据对BTPA分析带来的影响。图为测试现场逐组分析数据质量的照片。
精准的拟合结果
 
在测得传递函数和工况数据后,即可用BTPA进行车内噪声的拟合,车内参考声音、拟合出的车内噪声、拟合出的结构声、拟合出的空气声如下图所示。可以看出,拟合出的车内噪声成分与参考信号非常接近。
一针见血的改进方案
根据传递路径的分析结果,找到了变速箱啸叫的问题根源,现场对其改进,改进效果显著。如下图所示,某急加速工况时出现的啸叫得到了显著的改善。
项目收获
GJT和JMC通过跟HEAD acoustics的合作:
  •  掌握了BTPA测试的整个流程,包括测试的细节把控、路径的拟合和分析等;
  • 找到了变速箱啸叫的根源,且改进后效果明显;
  • 培养了可以独立完成BTPA测试的团队;
  •  将进一步合作,完成更多车型的BTPA分析,形成数据库。
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