車輛部件磕碰異響的仿真解決方案

車輛部件磕碰現象是汽車在行駛過程中部件間相對運動極易出現的問題,如行李箱蓋磕碰掉漆、門框與密封條摩擦損耗、D柱隔板脫膠敲擊及門飾板各零部件間摩擦聲響等。隨著生活水平的提高,客戶對汽車舒適性的要求也越來越高,尤其是對異響的敏感度越來越高,噪音異響時刻影響著客戶的用車感受。同時,隨著純電汽車的逐漸普及,沒有了發動機的噪聲覆蓋,車內車外的異響更為突出了。目前,相關的解決方案大部分在項目開發后期通過路試進行,這些試驗能夠覆蓋很多路況,并能反映出很多問題;但是這種方式耗時長、成本高。

車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖1

車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖2

  • 為什么會出現車身動態干涉的現象?

由于現在的車輛使用道路及工況非常繁多,當路面激勵傳遞到車身后,車身各處的響應是不盡相同的,若某處結構相對較弱,變形較大,則會容易引起干涉,出現磕碰掉漆的現象,除此之外,如果雙方材料不兼容,還很容易出現異響的問題。當然,這跟產品零件的質量、匹配精度以及尺寸公差等也是有很大的關系的。

  • 如何解決這一問題?

目前主機廠普遍是采用項目后期道路測試的方式進行檢驗彌補這些問題,作為這種方法的替代,我們可以在設計階段預測車身動態干涉風險的位置,并進行設計調整及優化,盡量避免出現動態干涉的現象。同時,也可以進行問題復現,模擬真實場景,解決后期試驗出現的問題。

  • 使用自主開發的DIA系統解決方案開展預測車身動態干涉現象

DIA系統主要是用來研究和解決低頻條件下各種車身動態干涉現象。使用該系統可以詳盡的模擬整車在不同路面工況下運動情況,并能可視化的看到開發人員關注的子系統或者零部件間的相對運動,同時可以通過優化診斷模塊進行原因查找,為如何優化結構設計提供明確的方向。

在本項研究中,研究對象可以為零部件、子系統或整車系統,場景為多條路面,可在早期采用虛擬路譜作為輸入(無需實車采集)?,F以汽車行李箱蓋系統為例作簡單說明。

場景:在比利時路上行李箱蓋系統和車身間出現磕碰掉漆和異響的現象。

車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖3
整車虛擬路面仿真

在本研究中,研究人員通過仿真優化行李箱蓋本身的結構。我們力圖降低在行駛過程中出現行李箱蓋與車身磕碰的風險。在基礎設計中,從仿真結果看,最大相對位移超出了標準公差,容易發生磕碰和異響。根據診斷優化模塊的結果,通過改變結構設計,磕碰和異響的風險明顯降低。所以,在設計早期開展類似的研究,對降低車身動態干涉現象的風險有很大幫助,能夠避免后期更改帶來的問題。

車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖4

車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖5

車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖6  

  • 結論

仿真技術在評估車身動態干涉現象方面很有發展前景。為了減少磕碰、摩擦、異響的問題,各大主機廠一直以來做了很多工作。我們的研究提出DIA系統用來評估車身動態干涉的風險,使用本流程可在車輛開發早期階段發揮虛擬測試的優勢,從而減少了對物理模型和測試的需求量。


車輛部件磕碰異響的仿真解決方案的圖7


文章來源:汽車圓桌

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