[发明专利]基于盲源分离技术的运行工况传递路径分析方法

说明书

本发明公开了一种基于盲源分离技术的运行工况传递路径分析方法，目的在于，消除传统运行工况传递路径分析方法中振动源之间的相互串扰问题，提高了传递路径贡献量计算分析精度，首先对待分析机械系统设计试验工况并测量试验工况数据后进行盲源分离处理得到每一种试验工况下的分离信号，根据试验工况下的分离信号和目标点的响应信号建立OTPA线性系统方程并求解，得到传递率函数矩阵，然后测量实际工况下待分析机械系统的参考点响应信号并进行盲源分离处理得到分离信号，并将实际工况下的分离信号与识别出的传递率函数矩阵相乘，得到传递路径贡献量结果，对不同路径贡献量进行排序，得到各个传递路径的贡献量占比，完成运行工况传递路径分析。

技术领域

本发明涉及机械设备减振降噪领域，具体涉及一种基于盲源分离技术的运行工况传递路径分析方法。

背景技术

水下航行器的声隐身性能是衡量其安全性和作战能力的重要指标；轿车和高速列车的振动噪声是评价车辆性能的重要指标。因此，机械设备振动噪声的有效监测与控制对于提高装备性能具有重要工程意义。通过施加阻尼材料或者吸声材料控制振动或者噪声的传递路径是减振降噪中的一种十分有效的方法，其中振动或噪声传递路径的识别是问题的关键，目前常采用传递路径分析(TPA)或者运行工况传递路径分析(OTPA)的方法来识别振动或噪声传递路径，而传统的传递路径分析方法由于其复杂的频响函数测试以及载荷识别过程导致在工程实际中难以快速有效的识别传递路径，运行工况传递路径分析方法是近年来出现的一种传递路径快速分析方法，该方法利用试验工况数据识别传递利率函数矩阵，并将其用于实际工况数据，从而得到传递路径贡献量结果，该方法简单快捷，被广泛运用于工程实际中。

然而在OTPA方法实施过程中，振动源之间的相互串扰使得测量得到的参考点响应信号为各个振动源信号相混合的结果，不能准确地反映振动源的特征，使得OTPA计算得到的路径贡献量存在较大的误差。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明公开了一种基于盲源分离技术的运行工况传递路径分析方法，能够消除传统运行工况传递路径分析方法中振动源之间的相互串扰问题，提高了传递路径贡献量计算分析精度。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案为：包括以下步骤：

1)对待分析机械系统设置若干种试验工况，选取临近振源的位置作为参考点，待分析位置为目标点；

2)开机使待分析机械系统在每一种试验工况下运行，并测量每一种试验工况下参考点和目标点的响应信号，得到所有试验工况下的参考点和目标点的响应信号；

3)将每一种试验工况下的参考点响应信号作为输入信号，采用盲源分离工具箱对参考点响应信号进行盲源分离处理，得到每一种试验工况下的分离信号；

4)根据试验工况下的分离信号和目标点的响应信号建立OTPA线性系统方程并进行求解，得到传递率函数矩阵；

5)使待分析机械系统在实际工况下运行，并测量在实际工况下参考点的响应信号；

6)将实际工况下的参考点响应信号作为输入信号，采用盲源分离工具箱对参考点响应信号进行盲源分离处理，得到实际工况下的分离信号；

7)将步骤6)得到的实际工况下的分离信号与步骤4)的传递率函数矩阵进行相乘，得到不同传递路径贡献量，对不同传递路径贡献量进行排序后得到各个传递路径的贡献量占比，完成运行工况传递路径分析。

所述步骤1)中试验工况的种类数量大于参考点数量。

所述步骤2)和步骤5)中采用振动加速度传感器测量响应信号。

所述的盲源分离处理具体过程如下：