OS-E:0310 伝達経路解析

簡素化された車両モデルについて、OptiStructを用いて伝達経路解析(TPA: Transfer Path Analysis)を行います。TPAは、指定の応答ポイントにおけるシステム内の異なる構造伝達経路を介した騒音またはノイズを計算、ランク付けするために使用されます。



図 1. 簡素化した車両モデル


図 2. 構造の伝達経路を表すエンジンブロックからボディへの接続

モデルファイル

必要なモデルファイルのダウンロードについては、モデルファイルへのアクセスを参照してください。

この例で使用されているモデルファイルには以下のものが含まれます:

TPA.fem

モデル概要

使用されるモデルは、音響空間を含む簡素化された車両モデルです。モデルは既に、モーダル周波数応答解析用にセットアップされています。応答ポイントは、音響空間内のドライバーの耳の位置に近い節点です。加振のソースは、エンジンブロックの全体Z方向の単位荷重です。エンジンブロックは、RBE2+CBUSHとしてモデル化されているエンジンマウントを使って3つのポイントでボディに接続されています。TPAをセットアップするために、PFPATHバルクデータカードを使用し、それをPFPATH入出力オプションカードを使って参照します。
FE Model
要素タイプ
CHEXA
CPENTA
CTETRA
CQUAD4
CTRIA3
CBUSH
CBAR
RBE2
線形材料プロパティは:
MAT1
鋼材用
ガラス用
シート用
MAT10
音響空間用

結果

結果のポスト処理には、HyperViewのTPAユーティリティを使用します。このユーティリティを使用し、ドライバーの耳の位置での式 1によって与えられるCalculated Responseが、Solver Responseに対しプロットされます。すべての経路が考慮されており、アタッチメント力の出力に使用されている座標系が伝達経路出力に使用されている座標系と揃っている場合は、Calculated ResponseはSolver Responseとマッチアップするはずです。(1)
P t = Σ p a t h s [ P i ] = Σ p a t h s [ ( P F ) i F i ] MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiuamaaBa aaleaacaWG0baabeaakiabg2da9iabfo6atnaaBaaaleaacaWGWbGa amyyaiaadshacaWGObGaam4CaaqabaGcdaWadaqaaiaadcfadaWgaa WcbaGaamyAaaqabaaakiaawUfacaGLDbaacqGH9aqpcqqHJoWudaWg aaWcbaGaamiCaiaadggacaWG0bGaamiAaiaadohaaeqaaOWaamWaae aadaqadaqaamaaliaabaGaamiuaaqaaiaadAeaaaaacaGLOaGaayzk aaWaaSbaaSqaaiaadMgaaeqaaOGaey4fIOIaamOramaaBaaaleaaca WGPbaabeaaaOGaay5waiaaw2faaaaa@5406@
ここで、
P MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamiuaaaa@36CB@
圧力合計
( P F ) i MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaWaaeWaaeaada WccaqaaiaadcfaaeaacaWGgbaaaaGaayjkaiaawMcaamaaBaaaleaa caWGPbaabeaaaaa@3A4B@
伝達関数、右記の経路についての単位荷重に対するドライバーの耳位置での圧力; i MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamyAaaaa@36E4@
F i MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamOramaaBa aaleaacaWGPbaabeaaaaa@37DB@
右記の経路についてのアタッチメント力; i MathType@MTEF@5@5@+= feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr 4rNCHbGeaGqiVu0Je9sqqrpepC0xbbL8F4rqqrFfpeea0xe9Lq=Jc9 vqaqpepm0xbba9pwe9Q8fs0=yqaqpepae9pg0FirpepeKkFr0xfr=x fr=xb9adbaqaaeGaciGaaiaabeqaamaabaabaaGcbaGaamyAaaaa@36E4@


図 3. Solver Response vs Calculated Response. (すべての経路の要約)
問題の周波数、すなわち、ターゲットレベルを上回る可能性のある応答のピークを選択し、特定の周波数における応答への一番の要因(寄与度)を求めます。


図 4. Bar Plotでの特定の周波数における一番の要因