在NVH（噪声、振动与声振粗糙度）领域，传递函数（Transfer Function）和动刚度（Dynamic Stiffness）是两种关键的分析工具，用于评估结构的振动传递特性和动态力学性能。我们的服务凸显专业性和技术性：

1. 传递函数（Transfer Function）

定义

传递函数描述系统输出响应（如振动加速度、声压）与输入激励（如力、位移）之间的频率域关系，通常表示为复数形式（幅值+相位）。

• 公式：$H(f)=\frac{Y(f)}{X(f)}$

• $Y(f)$：输出信号（如加速度响应）

• $X(f)$：输入信号（如激励力）

典型类型

• 加速度导纳（Accelerance）：加速度响应/激励力（单位：m/s²/N）。

• 位移导纳（Mobility）：位移响应/激励力（单位：m/N·s）。

• 动态柔度（Receptance）：位移响应/激励力（单位：m/N）。

测量方法

1. 实验步骤：

• 使用力锤或激振器施加宽带激励（如白噪声或正弦扫频）。

• 通过加速度计或激光测振仪测量响应。

• 用频谱分析仪或数据采集系统计算频响函数（FRF）。

2. 关键设备：

• 力传感器（力锤）、响应传感器、动态信号分析仪（如LMS Test.Lab）。

应用场景

• 传递路径分析（TPA）：识别振动从源到接收点的传递路径贡献。

• 模态分析：提取结构的固有频率、阻尼比和振型。

• 异响预测：评估接附点（如支架）的振动传递特性。

2. 动刚度（Dynamic Stiffness）

定义

动刚度是结构在动态载荷下抵抗变形的能力，为频率的函数，与静态刚度不同，需考虑惯性、阻尼效应。

• 公式：$K_d(f)=\frac{F(f)}{X(f)}$

• $F(f)$：动态激励力

• $X(f)$：动态位移响应

测量方法

1. 实验步骤：

• 对结构施加动态激励（如激振器扫频），同时测量力和位移。

• 通过频响函数计算动刚度（$K_d(f)=\frac{1}{H(f)}$，$H(f)$为位移导纳）。

2. 关键参数：

• 幅值（刚度大小）和相位（阻尼特性）。

应用场景

• 悬置系统设计：评估发动机悬置的隔振性能（低频高动刚度可抑制位移，高频低动刚度可隔振）。

• 车身接附点优化：确保钣金件或支架的动刚度满足目标（如避免局部共振）。

• 橡胶件性能验证：分析衬套的动态刚度曲线是否符合设计要求。

3. 传递函数与动刚度的关联

• 数学关系：动刚度是传递函数（位移导纳）的倒数。

• $K_d(f)=\frac{1}{\text{Receptance}(f)}$

• 工程意义：

• 高动刚度区域（低频）通常对应低传递函数幅值，表明结构不易传递振动。

• 动刚度低谷（如共振点）对应传递函数峰值，需通过阻尼或结构优化抑制。

4. 对比总结

5. 实际案例

• 汽车悬置动刚度测试：

1. 测量悬置在X/Y/Z方向的动刚度曲线，确保其在发动机激励频段（如20-200Hz）满足隔振要求。

2. 若动刚度不足，可通过改变橡胶硬度或增加限位结构优化。

• 车身传递函数分析：

1. 在方向盘安装点测量加速度导纳，识别与路面激励（2-50Hz）重合的共振峰。

2. 通过加强筋或阻尼贴片降低传递函数幅值。

6. 技术挑战与发展

• 非线性问题：大变形或材料非线性（如橡胶）导致动刚度依赖激励幅值，需多级载荷测试。

• 高频精度：传统方法在1kHz以上误差增大，需结合SEA或混合仿真。

• 数字化趋势：通过CAE（如Nastran）预仿真指导测试，减少实验成本。

通过传递函数和动刚度测量，工程师可量化结构的动态特性，为NVH性能优化提供数据支撑，实现从“问题解决”到“预防设计”的转变。