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原文传递基于正则化方法的特定工况动力总成悬置处激励力的识别技术研究

论文题名：	基于正则化方法的特定工况动力总成悬置处激励力的识别技术研究
关键词：	车辆动力总成;悬置处激励力;正则化方法;特定工况;载荷识别
摘要：	在汽车大多数运行工况下，动力总成是影响汽车NVH性能的主要激励来源，其振动通过悬置的衰减作用传递至汽车车身，传递到车身的作用力引起车身的振动，从而在车内产生噪声，进而影响汽车的NVH性能。通过激励力识别技术获取运行工况下动力总成作用于车身的作用力可为汽车NVH问题分析提供可靠的激励源输入数据，实现汽车NVH性能在开发前期的预测，从而减少了汽车开发过程的成本消耗并减少了整车研发时间。在激励力的识别过程中，除了汽车结构的设计制造、生产安装等因素造成的结构不确定性外，在测量数据中不可避免的噪声和Green核函数矩阵的小的奇异值是造成激励力识别不适定性（即识别结果的存在性、唯一性、稳定性）问题的主要根源，进而对激励力识别的正确性具有重大影响。针对此类问题，本文围绕车辆动力总成悬置处激励力识别的不适定性问题，基于正则化方法，开展了有效解决激励力识别的不适定性和结构不确定等问题的研究工作，主要研究工作如下：　　（1）研究了在时域范围内载荷识别的方法。在时域范围内，建立激励力识别的关系式，即输入激励、系统特性、输出响应之间卷积关系式；然后对卷积积分关系式进行离散化，将卷积关系式转化为矩阵的形式。为解决激励力识别问题中的不适定性，研究了不同的正则化方法（Tikhonov法和TSVD法）和正则化参数选择的方法（L曲线法和GCV准则），并建立有限元模型对比分析不同正则化方法及不同正则化参数选择下的识别结果。　　（2）针对于结构参量的不确定性问题，在时域范围内，以结构参量服从概率分布的条件下研究了基于随机摄动分析的不确定性结构的载荷识别。应用随机摄动分析法将激励力表达为结构的不确定参量的线性函数，利用正则化方法求解，同时对激励力的统计特征（均值和方差）进行计算。并建立模型算例对该章节的研究方法进行验证分析。　　（3）在时域内，将结构中的不确定参量表达为区间的形式，研究了基于区间分析的不确定性结构的载荷识别。将激励力的识别分为若干个数值公式的计算，利用正则化方法求解，同时确定激励力的上下界值；当不确定性参量的不确定水平较大时，研究了子区间分析法处理大区间问题，对比分析不同数目子区间下的识别精度。并建立模型算例进行验证分析。　　（4）在整车半消声转毂实验室下，对国产某车动力总成通过悬置作用于车身的激励力进行激励力识别试验。基于时域传递路径分析理论建立汽车振动噪声的传递路径模型；通过锤击试验获得传递路径的试验响应数据，通过LMS软件进行数据处理得到FRF；使用MATLAB软件编程将FRF逆傅里叶变换并构建成多源激励力的Green核矩阵的形式；然后在汽车三挡全油门加速工况下实测测点的响应信号，使用正则化方法（TSVD正则化和GCV准则）实现了动力总成通过悬置作用于车身的激励力的识别并拟合人耳处产生的噪声进行了验证。
作者：	邵琪
专业：	车辆工程
导师：	张维峰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022