开发新产品的时候，制造商常常面临一系列的束缚，其中包括很难快速地找到产品设计中的缺陷。LMS工程咨询部凭借多年的丰富经验，提出了新的方法以克服上述困难。测试和仿真技术的进步逐渐摆脱了传递路径分析（Transfer Path Analysis，TPA）方法的约束，使LMS创造出能够用于整个开发流程的新技术。通过利用CAE驱动的贡献量分析的观点，工程师能有效地识别噪声问题根源，并且快速评估可能的解决方案。

避免开发后期高成本的设计修改

噪声问题常常到开发后期才显现出来，此时修改设计耗时耗力。正因为如此，改进的TPA技术能够帮助工程师在开发流程的初期诊断出设计缺陷的问题根源。试验传递路径模型的建立，始于工作载荷辨识，譬如在路面和底盘测功机试验中的工作载荷辨识。随后，估算噪声传递函数，又是在试验室的环境下进行。分离载荷和传递的特殊信息是鉴别噪声问题源，以及提供有效解决方案的基础。

近几年来，LMS通过“贡献量分析”概念，将TPA方法应用于CAE技术中，其中“贡献量分析”概念源于已有的单元力估算技术。基于试验的TPA方法提供实际的载荷数据，创建可靠的工程模型，所以基于这个模型的贡献量分析概念更加有效（见图1）。这些分析模型可以结合关键问题区域、面板和结构部分等进行考虑，因此工程师能够对整个系统噪声和振动现象进行合理的有效评估。

图1   快速TPA技术能够针对特殊的噪声问题鉴定关键贡献量子系统

提高TPA分析的速度和精度

近年来，激励和测试设备的发展有力地提高了TPA测试的速度，同时也满足了不断提高的精度需求。基于结构声振互易特性而带来的源和接收者之间的可逆性，其中一个重要的应用就是互易性测试。在这一领域，LMS开发了多种类型的体积速度声源（Volume Velocity Sources），以用于特定的测试频带。最近，LMS利用一系列惯性激振器提高了系统级测试的速度和质量，进一步扩展了体积速度声源（Qsources）的硬件组合。

工况下传递路径分析

与工作模态分析相类似，工作状态下的TPA技术也获得了发展，即OPA。OPA将目标响应以路径响应的方式表示，通过将各个路径的响应叠加在一起作为整体目标响应的贡献量，帮助用户平衡各路径响应。OPA的关键技术是计算传递矩阵H，其中矩阵H被定义为单输入与单输出的关系，忽略其他输入。利用OPA技术，我们能够在短短一天内识别出汽车发动机引起的主要噪声；与此相反，传统的TPA技术则需要长达一两周的时间。由于减少了试验室测量时间，这种方法显得更加有效；但是另一方面，用户必须仔细获取来自实际传递路径分析的结果。此外，由于OPA技术的主要结果是路径贡献量，而不是路径载荷，这使得OPA不适合与CAE数据结合在一起。

快速TPA

在很多NVH应用中，工程师面临的首要挑战是识别关键子系统对特定噪声问题的贡献量。在评估气体振动与结构振动噪声、或者分析前悬架与后悬架冲击时，NVH团队通常没有太多的时间利用复杂的系统进行冗长的试验任务。为了满足这些需求，LMS工程咨询部开发了速度更快的测试程序——快速TPA。新的TPA方法利用有限的FRF试验，弥补传统故障诊断的不足。它重复利用工作测试中现有的设备，仅需要数量有限的试验室测量，而且不用更换现有的设备。因此，快速TPA是快速评估主贡献或者子系统的有效解决方案。由于传感器性能不断提高，允许工程师在不增加设定时间的情况下，不断地改善路径载荷的品质。

模态贡献量分析（MCA）

在NVH故障诊断中，路径贡献量分析非常重要。然而，在低频情况下，根据路径分解整体问题显得并不相关。类似响应贡献量的概念，利用模态模型能够应用于问题源的分析。在这种情况下，系统函数由模态参数、载荷、模态参与因子和各个频率的工作响应构成，表示了模态贡献量的叠加。模态贡献量分析的典型应用是计算空气噪声问题的面板模态，或者是轮胎模态对路面噪声的影响。除了NVH问题以外，操稳性能的评估也得益于这项技术，因为它能够让低频响应分解为模态贡献量，来表征车身的薄弱点（见图2）。MCA使得工程师更早地确认这些车身薄弱点，在选择材料的时候节省大量成本。

图2   模态贡献量功能对车身模型的振动问题进行解耦

选择恰当的TPA

在TPA工程项目中，LMS工程咨询部能够帮助开发团队改进产品设计，并采取对策来快速获取更好的系统性能。专用技术使得程序能够选择恰当的TPA方法组合，以及在日常开发工作中运用这些技术。总而言之，改进后的TPA方法将仿真和试验相结合，成为产品开发不可或缺的一部分。通过对特定问题识别其主要贡献量，LMS专家能够制定切合实际的改进方案，并有效地优化振动噪声性能。