【软件功能】Simcenter3D载荷识别之逆矩阵法

hanfeng536

Simcenter 3D载荷识别之逆矩阵法
前文提到的动刚度法也有一定的局限性。如果悬置的主动端和被动端是刚性连接或者弹性元件的刚度相对于主动端、被动端双方的局部刚度较大，耦合元件的变形相对于其周围结构的变形比较小，就不适合使用动刚度法测量耦合激振力。对于这种情况，可以采用逆矩阵法来计算耦合激振力。
逆矩阵法的测量示意图如图1所示。

图1 逆矩阵法示意图
以发动机悬置激励力为例来说明一下逆矩阵法的求解过程。首先在发动机悬置车身侧附近布置参考点，测量工作状态下参考点的加速度响应：
           （1）
式中： 为发动机悬置激励时参考点的加速度响应； 为发动机悬置激励时的传递函数矩阵； 为发动机悬置激励力。
测量出发动机悬置激励点和参考点之间的传递函数之后，将传递函数矩阵求逆，然后结合实际工况下悬置参考点的加速度响应，就可以求出每个悬置在每个方向上的激励力。即：
          （2）
为了保证逆矩阵法的求解精度，需要满足如下几个条件：
（1）矩阵超静定，即 ，因此，在传递路径分析试验中，每个激励力的附近布置两个参考点；
（2）参考点需要布置在被动端，而且要尽量分布在耦合点附近；
（3）测量频响函数 的时候，主动端应在各耦合点处与被动端解耦并从耦合点移走，以消除激励源耦合的影响。
在Simcenter3D中利用逆矩阵法进行载荷识别的流程如下图所示：

图2 Simcenter3D Load Identification Workflow

1）在Simcenter3D中创建好载荷识别工况

图3 创建的载荷识别计算工况

2）导入试验测试的振动加速度响应，直接导入Test.Lab的lms文件即可。

图4 导入测试的振动加速度响应

3）导入传函，如果传函是通过试验测试得到的，也是直接导入Test.Lab的lms数据文件，如果是通过Simcenter3D仿真计算得到的，导入OP2文件也行。

图5 导入试验测试的传函
提交计算即可。
图6-图7分别是试验测试的加速度响应，传递函数，图8是通过逆矩阵法识别出来的载荷。

图6 试验测试的振动加速度响应


图7 试验测试的传递函数


图8 逆矩阵法计算出来的激振力