使用軟件：

前處理：Hypermesh 14.0

求解器：Nastran 2017

后處理：Hypergraph 14.0

---

目錄

1. 摘要

2. 加速度導(dǎo)納IPI求解過程

3. IPI加速度導(dǎo)納結(jié)果后處理

4. 原點動剛度后處理

摘要

今天要給大家分享的是如何對內(nèi)飾車身關(guān)鍵點進(jìn)行原點動剛度仿真分析以及后處理的方法。

加速度導(dǎo)納IPI求解過程

在使用Nastran作為求解器時，我們并不能直接求解出激勵點處的原點動剛度。從上一次分享中，我們知道了激勵點處的加速度導(dǎo)納IPI與動剛度k_d 有以下關(guān)系：

1）

所以，在分析過程中，我們會先通過Nastran計算出激勵點處的原點加速度導(dǎo)納，然后通過加速度數(shù)據(jù)后處理反推出原點動剛度。

加速度導(dǎo)納IPI分析設(shè)置

所以，第一步我們先來求解出原點處的加速度導(dǎo)納IPI，由公式 1）可知，原點加速度導(dǎo)納IPI為激勵力與激勵點處加速度響應(yīng)在頻域上的比值，本質(zhì)上是一種傳遞函數(shù)，只是IPI求解的傳遞函數(shù)中激勵點與響應(yīng)點為同一個位置，所以詳細(xì)的設(shè)置過程與前幾次分享的 “內(nèi)飾車身(TB)聲振靈敏度分析”，幾乎一模一樣，在這里就不再重復(fù)給出分析設(shè)置過程了。主要講講一些特別需要注意的問題。

• 由于計算IPI加速度導(dǎo)納的激勵點與響應(yīng)點為同一點，所以需要分別給所有的激勵點設(shè)置一個單獨set（即set 1 = nodexxx, set 2 = nodexxx.....set n = nodexxx，其中nodexxx 分別為對應(yīng)的激勵點節(jié)點號)，然后再創(chuàng)建一個新的 "load step"，命名為case1，分析類型選擇模態(tài)頻率響應(yīng) Freq. resp(modal)，加載激勵力DLOAD，在METHOD(STRUCT)里附上模態(tài)提取方法eigrl，添加頻率求解范圍 FREQ ，加上結(jié)構(gòu)阻尼 SDAMPING(STRUCT)，添加結(jié)果輸出加速度 "acceleration"，勾選sort2, punch, phase，輸出加速度響應(yīng)的節(jié)點為對應(yīng)的激勵點1，選擇對應(yīng)的set，詳細(xì)設(shè)置如下。按照下面設(shè)置好其中一個工況，然后同理把其余所有工況設(shè)置完即完成了IPI工況的設(shè)置過程。（前幾次分享的NTF分析中，每一個分析工況響應(yīng)點都是固定的位置，所以可以通過"case ontrol card > global output request" 進(jìn)行響應(yīng)結(jié)果的統(tǒng)一輸出。然而本次IPI分析中，每一個工況輸出的響應(yīng)節(jié)點為對應(yīng)的激勵點，所以只能通過以上方式分別對激勵節(jié)點建set，設(shè)置響應(yīng)輸出。）

IPI 加速度導(dǎo)納分析工況設(shè)置

• 不同于NTF分析，IPI為結(jié)構(gòu)原點加速度導(dǎo)納，不涉及到聲腔，所以在NTF分析文章中提到的有關(guān)聲腔的設(shè)置（SDAMPING(FLUID), METHOD(FLUID))在這里都不需要進(jìn)行設(shè)置；

• 需要計算IPI與原點動剛度的位置主要包括以下幾點：

1. 動力總成（懸置）連接點(x, y, z三個方向)；

2. 排氣系統(tǒng)掛鉤連接點(x, y, z三個方向)；

3. 傳動軸系支撐點(x, y, z三個方向)；

4. 底盤阻尼器連接點(x, y, z三個方向)；

5. 底盤彈簧連接點(x, y, z三個方向)；

6. 底盤搖臂連接點(x, y, z三個方向)；

7. 冷卻模塊與車身連接點(x, y, z三個方向)；

8. 等等。

IPI加速度導(dǎo)納結(jié)果后處理

把設(shè)置好的計算模型導(dǎo)出提交Nastran計算，得到一個后綴.pch的punch計算結(jié)果文件，用Hypergraph打開，按照下圖所示選擇其中一個工況，勾選輸出x, y, z三個方向的響應(yīng)結(jié)果，點擊"apply".

為了更好的顯示，點擊圖中的y坐標(biāo)軸，在下面窗口點選 "Logarithmic" 對數(shù)形式，點擊 "apply".

得到加速度響應(yīng)曲線如下圖所示，由于加載到結(jié)構(gòu)的激勵為單位力，所以該加速度曲線也可以用以表示IPI加速度導(dǎo)納曲線（單位：mm/s^2/N）。三條實曲線分別為同一個響應(yīng)點 x, y, z 三個不同方向的響應(yīng)情況，三條虛曲線從上到下分別為動剛度恒為1KN, 10KN, 100KN的加速度曲線（該三條曲線為參考曲線，當(dāng)實曲線在某一頻率下出現(xiàn)高于1KN的曲線時表明在該頻率下連接點剛度太弱，相反，當(dāng)實曲線在某一頻率下出現(xiàn)低于100KN的曲線時表明在該頻率外界振動對車身的輸出沒有任何影響，通常來講，當(dāng)加速度響應(yīng)曲線在10KN與100KN曲線之間即表明該連接點有足夠的剛度抵御外界激勵）。橫坐標(biāo)為頻率Hz，縱坐標(biāo)為加速度mm/s^2.

IPI加速度導(dǎo)納曲線

原點動剛度后處理

接下來我們需要新建一個窗口，用來繪制動剛度曲線。創(chuàng)建方式如下，點擊紅線處圖標(biāo)：

完成這一步后，界面中將出現(xiàn)兩個窗口，模型樹也對應(yīng)出現(xiàn)一個新分支 "p1-w2:XY Plot"，如下圖所示。（其中模型樹上 p1-w1-c1, p1-w1-c2, p1-w1-c3 三條曲線為窗口一中x, y, z 三個方向的IPI加速度導(dǎo)納曲線；p表示picture，w表示window，c表示curve.） 

雙擊上圖的 "w2:XYPlot" ，就可以在新窗口內(nèi)繪制動剛度曲線。由公式 1）可知，由于是單位力激勵，所以激勵頻率的平方與加速度響應(yīng)的比值就是所求的動剛度值。在選中新窗口情況下，點擊以下 + 圖標(biāo)創(chuàng)建新曲線，點擊 "add" 添加曲線，點擊 "math" 選擇通過定義函數(shù) x, y 的關(guān)系來繪制曲線，在 "x= " 中輸入 "p1w1c1.x" 表示新建立曲線 x 的值等于窗口1(w1)，曲線1(c1) - MAG X-Trans曲線的橫坐標(biāo)值 x. 同樣在 "y= " 中輸入 "(p1w1c1.x)^2/p1w1c1.y"，表示MAG X-Trans曲線的 x 平方除以MAG X-Trans曲線的 y（頻率的平方與加速度的比值），完成后點擊 "apply" 即完成 X 方向的動剛度曲線繪制。

以同樣的方式繪制 Y 與 Z 方向的動剛度曲線，最后三條動剛度曲線便可以繪制出來，如下圖所示。左邊是窗口1(p1-w1)中三個方向的IPI加速度導(dǎo)納曲線，右邊是窗口2(p1-w2)中三個方向的動剛度曲線。對于右邊的動剛度曲線圖，當(dāng)其低于1KN/mm水平線表示動剛度不滿足工程要求，需要優(yōu)化，當(dāng)其高于10KN/mm低于100KN/mm水平線時，可以認(rèn)為動剛度值足夠抵御外界的振動激勵，當(dāng)其高于100KN/mm時可認(rèn)為外界的激勵對車身的輸入無影響。

IPI曲線與動剛度曲線

來源：汽車NVH仿真