基于超單元法的整車振動(dòng)與噪聲研究.pdf

1、汽車作為日常生活中主要交通工具，其乘坐舒適性日益受到關(guān)注。車身結(jié)構(gòu)振動(dòng)與車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲是評(píng)價(jià)乘坐舒適性的重要指標(biāo)。結(jié)構(gòu)噪聲以低頻為主，由車身板結(jié)構(gòu)受激勵(lì)引起振動(dòng)并向車內(nèi)空腔輻射形成。因此，結(jié)構(gòu)振動(dòng)的控制是提高車輛低頻段NVH性能（Noise，Vibration and Harshness，NVH）的關(guān)鍵。從汽車研發(fā)角度，為實(shí)現(xiàn)車輛理想的NVH性能，需基于有限元法進(jìn)行大量整車NVH動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算。但整車有限元模型規(guī)模巨大，仿真計(jì)算周期長，會(huì)

2、在基于模型的多方案尋優(yōu)過程中大幅降低工作效率。
　　以某微車為對(duì)象，為解決該車車內(nèi)低頻噪聲及仿真計(jì)算效率問題，提出將超單元法應(yīng)用于整車NVH動(dòng)力學(xué)仿真分析中，從振動(dòng)傳遞路徑和聲學(xué)貢獻(xiàn)量兩方面，尋求振動(dòng)噪聲控制方案以實(shí)現(xiàn)NVH性能提升。研究內(nèi)容為如下4方面：
　　建立基于超單元法的簡易結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析模型?；谟邢拊碚摵统瑔卧碚?，以簡易結(jié)構(gòu)為對(duì)象，從計(jì)算精度方面，將不同劃分形式所建立的超單元模型與傳統(tǒng)有限元模型的模態(tài)、頻響和

3、聲-固耦合仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比得出：超單元模型具備較高計(jì)算精度，滿足整車NVH有限元仿真分析計(jì)算要求。
　　基于超單元模型的整車振動(dòng)傳遞特性的研究。建立整車傳統(tǒng)有限元模型，并進(jìn)行白車身仿真和試驗(yàn)?zāi)B(tài)對(duì)標(biāo)，驗(yàn)證有限元模型準(zhǔn)確性；隨后建立超單元模型，結(jié)合功率流理論，對(duì)整車振動(dòng)傳遞特性進(jìn)行研究，按功率貢獻(xiàn)度大小對(duì)路徑排序，識(shí)別振動(dòng)傳遞危險(xiǎn)路徑；調(diào)整隔振元件參數(shù)使車內(nèi)噪聲明顯降低。
　　開展車身結(jié)構(gòu)聲學(xué)貢獻(xiàn)量研究?；谲嚿韨鹘y(tǒng)有限元

4、模型，進(jìn)行噪聲傳遞函數(shù)分析，識(shí)別噪聲危險(xiǎn)頻率點(diǎn)；并針對(duì)危險(xiǎn)頻率點(diǎn)進(jìn)行整車模態(tài)貢獻(xiàn)和面板貢獻(xiàn)分析，尋找主要貢獻(xiàn)面板；隨后建立超單元模型，對(duì)危險(xiǎn)面板進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案的具體實(shí)施提供參考依據(jù)。
　　超單元法在整車動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算中的實(shí)效性分析。整車超單元模型的車內(nèi)噪聲仿真峰值頻率點(diǎn)與實(shí)車試驗(yàn)問題頻率點(diǎn)誤差分別為6.5％和5.4%；相比傳統(tǒng)有限元法，超單元法在進(jìn)行振動(dòng)傳遞路徑及聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析時(shí)，初始模型計(jì)算時(shí)間分別縮短26%和28