車輛NVH、振動噪聲控制在車輛車身開發、動力系統、暖通空調（HVAC）系統等領域的有重要應用。聲學分析需要考慮聲固耦合或聲輻射技術，因為涉及到內場的聲固耦合分析或外聲場的輻射聲功率計算，雖然封閉聲場可以基于模態法減少計算時間，外聲場可以采用格林法或聲傳遞函數等方法減少計算時間，但是，聲學網格分網、聲固耦合計算還是要花費更長的計算時間，造成企業需要更大的硬件資源和更長開發周期。

在車輛開發前期的動力系統開發或車身開發中，我們可以通過抑制結構表面法向振動速度縮小輻射噪聲，同時，精確識別結構局部模態對輻射噪聲影響。利用ERP分析，可以在頻率響應分析中快速獲取特定激勵下部件與面板的最大潛在聲輻射數據，從而準確定位結構中聲輻射最大的區域。基于這一結果，可采取結構優化措施（如對鈑金件進行形貌優化）或增加阻尼片等方式，有針對性地抑制結構表面振動，進而有效降低結構振動產生的輻射噪聲。

等效輻射功率

等效輻射功率（Equivalent Radiated Power, ERP）分析作為一種表征結構振動聲輻射的計算方法，自2008年引入MSC Nastran軟件，經過多年開發與更新，功能與優勢如下：

? 支持分析類型：頻響分析和瞬態分析。

? 峰值點輸出：與PEAKOUT結合，支持系統自動識別峰值點，一步分析輸出或用戶自定義頻率輸出點。

? 支持模態貢獻率分析：將面板等效聲輻射分解到面板局部模態。

? 計算高效性：無需對流體媒質進行建模，計算速度快。

? 支持ERP輻射值為設計響應：基于ERP的優化對計算資源與時間的要求顯著低于聲學響應優化，適用于拓撲/幾何驅動的聲學設計。

? 阻尼表征能力：定義局部結構阻尼研究對ERP影響。

? 分析結果格式：csv、OP2、PCH、H5格式，展示和二次處理方便。

ERP相關理論

ERP與結構節點的法向振動速度以及表面積相關，因此，需要定義ERP面板，計算公式如下：

這里，α= ?為頻響分析，α=1為瞬態分析。

ERPRHO, ERPC, ERPRLF, RHOCP和ERPREFDB 可以通過PARAM,參數名,value 定義或者通過下面關鍵字直接輸入。

若以分貝為單位，可以將ERP表示為ERPDB級，即式中默認參考功率。

輸出結果格式支持：

同時，支持輸出到*.csv文件中，方便整理。

MSC Nastran分析流程

以頻響分析為基礎，介紹典型REP分析流程。

具體的操作流程如下：

1. 定義等效輻射面板：通過Set定義參與ERP計算的結構振動表面的單元.

2. 定義工況：設置頻響（SOL 111）或瞬態（SOL 112）分析工況(模態法和直接法).

3. 定義csv輸出通道號.

4. 定義ERP流體媒質的聲速、密度、輻射效率：通過PARAM, ERPRHO、PARAM, ERPC和PARAM, ERPRLF等，

完整的工況與求解文件如下圖：

以下圖所示車后門為例，通過ERP分析可獲取面板等效輻射功率隨激勵頻率的響應特性以及相應的法向速度云圖，進而識別結構中的高輻射區域及顯著聲輻射對應的特征頻率。

通過python讀取csv數據，顯示如下：

通過Patran軟件讀取h5文件，顯示法向速度顯示如下：

利用ERP能夠快速識別表面法向振動速度大的板件、頻率點，在開發初期，能夠幫助我們快速識別關鍵區域，指導結構設計或阻尼處理。

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