某皮卡車身結(jié)構(gòu)NVH性能仿真分析與控制.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，汽車噪聲與振動(dòng)性能是衡量汽車品牌質(zhì)量好壞的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。國家和政府部門對(duì)汽車噪聲污染的控制越來越嚴(yán)格，消費(fèi)者對(duì)汽車駕駛和乘坐舒適度的需求越來越高。政府和顧客這兩股力量使得汽車企業(yè)越來越重視汽車噪聲與振動(dòng)性能的改善，并把它作為新車上市的亮點(diǎn)。因此，積極開展汽車噪聲與振動(dòng)性能的研究，對(duì)提升汽車企業(yè)的品牌競爭力和自主創(chuàng)新能力都有著十分重要的意義。
　　本文研究課題來自于企業(yè)某新款皮卡車的車身結(jié)構(gòu)NVH開發(fā)項(xiàng)

2、目。針對(duì)皮卡車在車身結(jié)構(gòu)NVH開發(fā)過程中出現(xiàn)的工程實(shí)際需求，以車身結(jié)構(gòu)NVH目標(biāo)體系為指南，利用結(jié)構(gòu)振動(dòng)力學(xué)等學(xué)科理論，模態(tài)分析、車身結(jié)構(gòu)靈敏度分析、板塊聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析等工程理論，結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元、聲學(xué)有限元、聲振耦合有限元、計(jì)算多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等CAE仿真分析技術(shù)，以及基于Isight平臺(tái)的多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)，對(duì)白車身和內(nèi)飾車身的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)NVH性能進(jìn)行CAE仿真分析和控制研究。最終成功使得各項(xiàng)車身結(jié)構(gòu)NVH性能達(dá)到預(yù)期制定的目標(biāo)要求，有效地

3、控制了該皮卡車的車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲與振動(dòng)。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下。
　　1.建立白車身有限元分析模型，分別進(jìn)行白車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度以及接附點(diǎn)原點(diǎn)動(dòng)剛度分析。分析結(jié)果表明：彎曲剛度達(dá)到白車身級(jí)的NVH目標(biāo)要求；結(jié)構(gòu)模態(tài)和扭轉(zhuǎn)剛度未達(dá)到目標(biāo)要求，需要對(duì)其進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化；而接附點(diǎn)原點(diǎn)動(dòng)剛度也未達(dá)到目標(biāo)要求，最終通過改進(jìn)連接點(diǎn)部位的結(jié)構(gòu)對(duì)原點(diǎn)動(dòng)剛度進(jìn)行控制。
　　2.針對(duì)白車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)性能、彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度性能、

4、輕量化性能進(jìn)行基于Isight平臺(tái)的多目標(biāo)優(yōu)化分析：首先通過參數(shù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和靈敏度分析進(jìn)行初始設(shè)計(jì)變量的篩選，其次利用最優(yōu)拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)采集足夠的樣本，之后采用最小二乘法建立滿足擬合精度要求的響應(yīng)面近似模型，最后使用AMGA存檔微遺傳算法進(jìn)行白車身多目標(biāo)優(yōu)化分析。優(yōu)化后，白車身的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)振動(dòng)性能均達(dá)到目標(biāo)要求，白車身總質(zhì)量也有所下降。
　　3.建立內(nèi)飾車身和聲腔有限元分析模型，分別進(jìn)行內(nèi)飾車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)、聲腔模態(tài)、VTF以及NT

5、F分析。分析結(jié)果表明：除了NTF，其他各項(xiàng)性能均達(dá)到內(nèi)飾車身級(jí)的NVH目標(biāo)要求，需要通過抑制車身關(guān)鍵板件的結(jié)構(gòu)振動(dòng)和聲輻射對(duì)NTF進(jìn)行控制。
　　4.使用Matlab和ADAMS/Car建立RDF三維隨機(jī)路面模型和整車多剛體動(dòng)力學(xué)模型，執(zhí)行基于控制文件驅(qū)動(dòng)事件的整車動(dòng)力學(xué)仿真分析，提取并經(jīng)過傅里葉變換得到車身與車架連接處的路面激勵(lì)頻譜。使用Virtual.Lab Acoustics模塊對(duì)路面激勵(lì)作用下的車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲進(jìn)行仿真分析預(yù)測