關于車輛NVH性能的CAE分析流程總結

t01e10072cdedf67c07.jpg

為對車輛的NVH性能進行分析和設計,要利用CAE手段對車輛信息進行分析和處理,從而在樣車制造前對車輛的NVH性能進行預測和改進。


車外噪聲的來源主要由兩部分組成,其一是各空氣聲源產生的噪聲傳播到響應點,其二是由振動源產生的振動傳播到車體結構導致車體壁板的振動向外輻射噪聲,因此要進行車外噪聲的CAE分析就要分別對這兩個部分進行分析。


1
結構模型建立

要進行車輛的NVH性能分析首先要建立車輛的基本結構模型,利用CAD的設計手段得到車輛的結構數據,主要為車體結構、動力總成模型、懸架系統模型、行駛系統模型等。與結構強度的CAE分析不同,進行NVH性能分析時,主要考慮對車輛的振動和噪聲情況相關的零部件及結構,對這些性能的影響較小的部件可以進行簡化處理。


在結構模型的建立中,對于車體結構模型應將板件、梁、加強筋、車門、玻璃、內飾結構進行保留,對于螺釘、掛鉤等緊固件和附加件可以進行簡化。對于動力總成模型、行駛系統模型等,保留其連接位置和外形結構,其內部結構可進行簡化,懸架系統對于車輛的振動情況有很大的影響,要保留其內部結構(彈簧、減振器等)以便進行分析。


2
結構有限元分析

在建立結構模型之后,為分析車輛的振動和噪聲特性,首先要對車輛進行結構有限元分析。


對車體結構模型劃分網格,利用面單元、梁單元等將車體結構劃分為適當大小的網格,網格大小保證在分析的最高頻率對應波長內有6個單元。計算車體結構的模態參數,在車體的懸置連接位置輸入激勵力,計算車體結構的響應情況。


對懸架系統和駕駛室懸置系統應利用多體動力學軟件進行分析,計算懸架系統的模態參數及受到地面激勵和動力系統激勵情況下的響應情況。


3
聲學特性分析

要計算車外響應點位置的噪聲情況,就要在車外建立響應場點,利用聲音的傳播理論計算噪聲源和振動源產生的聲音通過空氣的傳播在響應位置產生的聲音疊加的結果。


在車輛的各個激勵點位置輸入激勵信號,如在駕駛室懸置位置、懸架位置輸入振動激勵信號,在動力系統、傳動系統等位置輸入聲學激勵信號,計算車外響應點的聲學響應情況。


由于有限元分析和邊界元分析的應用范圍主要為低頻段,所以要利用車輛的統計能量模型進行統計能量分析,計算車輛在中高頻范圍內的噪聲響應情況,利用車輛的結構模型和聲腔模型為基礎建立統計能量模型,并計算各統計能量子系統之間的傳遞因子,從而計算車外的響應情況。


4
基于NVH特性的結構優化設計

根據計算得到的車輛結構和聲學模態參數、響應情況,對車體結構進行靈敏度分析,找到對于車輛噪聲和振動情況影響較大的位置和結構。建立以NVH及其他動態性能為目標的結構優化模型,采用各種優化方法對車輛結構進行動態修改,直到得到滿足NVH性能要求的車輛結構,并根據此結構對原始模型進行修改。


此階段的設計和分析應同時進行,設計人員將車型的系統和部件等設計出后,建立CAE模型,并對其進行計算。當計算結果不能滿足要求時,應對模型進行修改,直至得到滿足要求的結構模型,再將此模型返回到車型的結構上,檢驗是否能夠滿足其他方面的要求,如空間、成本和重量等因素,如此反復,直至兩方面都能夠滿足要求為止。

源自CAE集中營

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

1
2