擅長車身NVH性能優(yōu)化
關(guān)注創(chuàng)建者：顧野 創(chuàng)建時(shí)間：2016-07-07
擅長車身NVH性能優(yōu)化的視頻教程
Hypermesh車身性能分析與優(yōu)化
、名稱、料厚等； 1.4模型檢查（單元檢查、連接檢查）； 1.5零件替換 第二章.車身基礎(chǔ)性能分析 2.1自由模態(tài)計(jì)算及結(jié)果解讀與優(yōu)化 2.2扭轉(zhuǎn)剛度、彎曲剛度計(jì)算及結(jié)果解讀與優(yōu)化 2.3多工況模型搭建：Nastran頭文件方法 2.4TCL二次開發(fā)快速搭建工況及結(jié)果處理 第三章.結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法 3.1拓?fù)?em>優(yōu)化、形貌優(yōu)化、自由尺寸優(yōu)化介紹 3.2焊點(diǎn)、膠水靈敏度 3.3料厚靈敏度
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擅長車身NVH性能優(yōu)化的實(shí)例教程
【摘要】汽車NVH性能的高低是汽車舒適度的主要評判標(biāo)準(zhǔn)之一。汽車NVH工作又由CAE分析與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分組合，目前，國內(nèi)汽車企業(yè)對汽車NVH性能的提升以后期CAE優(yōu)化為主，存在工作重復(fù)、效率低、成本高等不足。文章提出了一種新的NVH性能優(yōu)化方法：將車身平臺化，采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法對平臺共用件進(jìn)行優(yōu)化，確定一部分合適各種車型的平臺共用件，在開發(fā)新車時(shí)調(diào)用此平臺，確保了一定的車身NVH性能。文章采用了該方法對某車身平臺進(jìn)行了優(yōu)化分析，新車型調(diào)用該平臺后，車身NVH性能的優(yōu)化的工作量大幅度減少。
【關(guān)鍵詞】車身NVH；車身平臺化；優(yōu)化分析
引言
近年來，國內(nèi)汽車行業(yè)的發(fā)展越發(fā)成熟，行業(yè)內(nèi)激烈的競爭與人民生活水平提高后對生活品質(zhì)的追求，促使車企對汽車乘坐的舒適度越來越重視。因此，對車身NVH性能的要求越要越高。NVH即N-Nosie噪聲、V-Vibration振動(dòng)、H-Harshness聲振粗糙度，是一個(gè)評估汽車舒適度的標(biāo)準(zhǔn)。它不像其他汽車性能需要專業(yè)工程師用儀器做分析才能得到一個(gè)結(jié)果，它能直接反映給任何一位乘車人員。有研究表明，長期處于噪音環(huán)境下會(huì)對我們的心理有很大的不良影響，甚至影響人的聽力。這里的噪音不僅指人類可聽到的噪聲，它還包含一些低頻噪聲。除此之外，還有一些人體無法明確感受到的低頻震動(dòng)，也會(huì)對車內(nèi)乘員造成不同的影響，如暈車、疲勞等。因此，車身NVH性能的優(yōu)化在今后的車身開發(fā)中會(huì)愈發(fā)重要。
由于具有國內(nèi)NVH技術(shù)還不成熟，在車身前期開發(fā)的時(shí)候不能把控NVH性能，只能在后期通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)提升車身固有的自然模態(tài)，防止聲固耦合模態(tài)與激勵(lì)頻率一致造成巨大噪聲。除此之外，還要對車身關(guān)鍵點(diǎn)的動(dòng)剛度優(yōu)化分析、TB模型的模態(tài)優(yōu)化分析等進(jìn)行提升。
展開 車身是汽車行駛運(yùn)動(dòng)過程中的主要承載體。車身由大量的部件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件也十分復(fù)雜。主要的工作載荷包括：驅(qū)動(dòng)慣性力，制動(dòng)慣性力，轉(zhuǎn)向慣性力，不平路面激勵(lì)力和動(dòng)力結(jié)構(gòu)載荷等等。如果車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剛度設(shè)計(jì)不足，則車身的振動(dòng)頻率會(huì)引起結(jié)構(gòu)共振，進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)連接的強(qiáng)度失效（產(chǎn)生塑性變形），進(jìn)而導(dǎo)致車門、窗框、背門框等變形過大。最終導(dǎo)致車門卡死、玻璃破碎、密封失效、漏氣漏水等問題。分析車身的剛度，改進(jìn)車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高車體剛度是非常重要。
車身性能開發(fā)金字塔的最底層是消費(fèi)者最易感知的性能，即操穩(wěn)性能，而操穩(wěn)性能直接相關(guān)的就是車身的整體剛度性能。（車身扭轉(zhuǎn)剛度、區(qū)域剛度是和車身操穩(wěn)性能相關(guān)的，因此車身扭轉(zhuǎn)剛度的性能目標(biāo)應(yīng)該滿足操穩(wěn)性能要求，也應(yīng)該由操穩(wěn)性能需求來定義。）
通常更高的車身剛度性能對于操穩(wěn)、NVH、耐久性能是有益的，那是不是說為了提升上述相關(guān)性能可以過度提高剛度性能呢？當(dāng)然不是，剛度性能提升是要滿足結(jié)構(gòu)最優(yōu)化設(shè)計(jì)原則，即通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)來提升材料有效利用率，而不是靠粗暴地堆疊材料來提升剛度性能。在提升剛度性能時(shí)還要考慮輕量化要求，只有通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)才能夠在滿足剛度性能要求時(shí)，同時(shí)滿足動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性的要求。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括拓?fù)?em>優(yōu)化、形狀優(yōu)化等方法在優(yōu)化車身性能中具有非常重要的作用。拓?fù)?em>優(yōu)化可以合理優(yōu)化材料分布，識別車身結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)。形狀優(yōu)化進(jìn)一步優(yōu)化零部件結(jié)構(gòu)形狀提升材料效率。
以上包括本田、雷諾、沃爾沃、標(biāo)志、尼桑、寶馬、雷克薩斯、斯柯達(dá)、歐寶等車型開發(fā)過程中拓?fù)?em>優(yōu)化在結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化中的案例。
展開 文章來自CAE技術(shù)聯(lián)盟
本文闡述了在轎車開發(fā)過程中，如何應(yīng)用CAE分析技術(shù)提高整車的NVH性能，并運(yùn)用CAE技術(shù)對某轎車進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)?；跀?shù)模建立有限元模型后，用CDH/AMLS軟件結(jié)合NASTRAN軟件計(jì)算了車體及車室內(nèi)流體固有模態(tài)，運(yùn)用流固耦合技術(shù)獲得激勵(lì)下的車體振動(dòng)及車室內(nèi)聲學(xué)特性結(jié)果，用CDH/VAO軟件對車身結(jié)構(gòu)不合理之處進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了滿足目標(biāo)要求的NVH性能。
相對于CAE在車身強(qiáng)度、剛度領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，NVH的CAE技術(shù)在中國起步比較晚，NVH的建模方法以及計(jì)算方法還處于摸索階段。但隨著計(jì)算機(jī)的能力及容量的越來越強(qiáng)大，軟件技術(shù)的成熟，計(jì)算結(jié)果的精度越來越高，計(jì)算方法越來越科學(xué)，CAE在汽車的NVH開發(fā)設(shè)計(jì)當(dāng)中所發(fā)揮的作用也越來越大。在汽車開發(fā)設(shè)計(jì)的初期，就已經(jīng)開始了NVH的各項(xiàng)規(guī)劃，甚至在樣車完成之前或設(shè)計(jì)圖紙完成之前，通過對現(xiàn)有車型的對比，就可以預(yù)先得到新開發(fā)車型的NVH性能指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上，對設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)加以優(yōu)化及完善。無論是從設(shè)計(jì)成本上，還是從開發(fā)周期上考慮，都為車廠更快、更好地開發(fā)出新一代車型來提供了強(qiáng)有力的保障?？梢灶A(yù)測，NVH的CAE技術(shù)，在汽車設(shè)計(jì)開發(fā)及改進(jìn)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，而其本身也會(huì)越來越成熟，成為人們進(jìn)行汽車設(shè)計(jì)開發(fā)所不可或缺的工具[1,3]。
對白車身進(jìn)行模態(tài)分析，求得結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型，從而了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。獲得車身的模態(tài)有試驗(yàn)和有限元計(jì)算兩種方法。而在樣車制造出來這前，有限元法是最常用的一種方法，根據(jù)目前成熟的軟件以及對材料物理特性知識的掌握，利用有限元法計(jì)算得到的車身模態(tài)值，與試驗(yàn)測試結(jié)果相比，可以控制5%的誤差范圍內(nèi)[1]。我們采用NASTRAN軟件配合CDH/AMLS軟件，后者可以在保證精度的前提下加速模態(tài)計(jì)算[2]。
展開 車用永磁同步電機(jī)NVH 性能的優(yōu)化
摘 要：從電機(jī)噪聲的分類、產(chǎn)生機(jī)理、優(yōu)化措施三方面分析了永磁同步電機(jī)的NVH 性能，希望能對電動(dòng)汽車企業(yè)排查整改電機(jī)NVH 問題起到一定的指導(dǎo)作用
由于永磁同步電機(jī)（后文簡稱為“電機(jī)”）具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、功率因數(shù)高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，目前已在電動(dòng)汽車行業(yè)獲得最廣泛地應(yīng)用。故本文著重對永磁同步電機(jī)的NVH 性能優(yōu)化進(jìn)行分析。
1 電機(jī)噪聲的分類
由于電動(dòng)汽車沒有了發(fā)動(dòng)機(jī)的掩蔽效應(yīng)，電驅(qū)動(dòng)（驅(qū)動(dòng)電機(jī)+減速器）系統(tǒng)噪聲成為主要噪聲源，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高頻特性使得人們對聲品質(zhì)的關(guān)注度大幅上升。且隨著驅(qū)動(dòng)電機(jī)朝著寬調(diào)速區(qū)間、更高轉(zhuǎn)速、輕量化等方向的發(fā)展，給電機(jī)的NVH 性能開發(fā)帶來了更多的挑戰(zhàn)。
電機(jī)噪聲主要分為三大類，即：電磁噪聲、機(jī)械噪聲、空氣動(dòng)力噪聲。
展開 某型純電動(dòng)大客車NVH性能分析及優(yōu)化
摘要：本文以某型號純電動(dòng)大客車為研究對象，應(yīng)用有限元分析的方法對其進(jìn)行低頻NVH性能分析及優(yōu)化。首先應(yīng)用hypermesh軟件建立整車結(jié)構(gòu)和聲腔模型，分別進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算噪聲傳遞函數(shù)（NTF）并確定不符合國標(biāo)的峰值頻率段；其次在噪聲傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行板件貢獻(xiàn)量和模態(tài)貢獻(xiàn)量分析，確定導(dǎo)致NTF峰值的板件，并通過加加強(qiáng)筋和貼自由阻尼的方式進(jìn)行優(yōu)化，最終降低了NTF峰值，改善了車身NVH性能。
1有限元模型建立及模態(tài)分析
合理、精準(zhǔn)的模型的建立是進(jìn)行后續(xù)分析及優(yōu)化的重要基礎(chǔ)。由于客車的大部分零件都是薄壁鈑金件，因此本文采用殼單元進(jìn)行模擬，將整車的stp格式的三維圖導(dǎo)入hypermesh軟件中，抽取中面及幾何清理后劃分網(wǎng)格，考慮到計(jì)算時(shí)間和成本，網(wǎng)格大小選用20mm；骨架的連接采用rigids剛性連接，骨架與地板、玻璃采用膠粘的方式連接，骨架與蒙皮、頂棚采用點(diǎn)焊的方式連接，其他均采用剛性連接。質(zhì)量檢查通過后的整車模型
結(jié)構(gòu)模型共有shell單元407438個(gè)，rigids剛性單元17582個(gè)，焊點(diǎn)、膠等實(shí)體單元12318個(gè)，節(jié)點(diǎn)共計(jì)472868個(gè)，共計(jì)8種材料，36種屬性。如下圖1所示。
圖1.1 帶車身附件的骨架有限元模型 圖1.2 帶座椅的車室聲腔有限元模型
對建立好的整車模型進(jìn)行補(bǔ)洞，同時(shí)考慮到座椅對車室內(nèi)聲腔影響較大，因此將座椅有限元模型導(dǎo)入NVH Director模塊進(jìn)行聲腔模型的劃分，車室內(nèi)聲腔網(wǎng)格大小為100mm，座椅聲腔網(wǎng)格大小為70mm，將節(jié)點(diǎn)定義為流體，聲腔模型共計(jì)384024個(gè)實(shí)體單元，71202個(gè)節(jié)點(diǎn)，材料為空氣和座椅發(fā)泡。
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在車輛設(shè)計(jì)過程中，NVH性能和燃油經(jīng)濟(jì)性往往必須相互權(quán)衡。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于2000轉(zhuǎn)/分鐘，車輛處于高速檔位時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)拖拽現(xiàn)象。在這種情況下，當(dāng)駕駛員踩下油門時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)很難給車輛提供動(dòng)力，同時(shí)產(chǎn)生的扭矩相對較小
車身是汽車行駛運(yùn)動(dòng)過程中的主要承載體。車身由大量的部件構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作條件也十分復(fù)雜。主要的工作載荷包括：驅(qū)動(dòng)慣性力，制動(dòng)慣性力，轉(zhuǎn)向慣性力，不平路面激勵(lì)力和動(dòng)力結(jié)構(gòu)載荷等等。如果車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中剛度設(shè)計(jì)不足，則車身的振動(dòng)頻率會(huì)引起結(jié)構(gòu)共振，進(jìn)而引起結(jié)構(gòu)連接的強(qiáng)度失效（產(chǎn)生塑性變形），進(jìn)而導(dǎo)致車門、窗框、背門框等變形過大。最終導(dǎo)致車門卡死、玻璃破碎、密封失效、漏氣漏水等問題。分析車身的剛度
項(xiàng)目背景
在車輛設(shè)計(jì)過程中，NVH性能和燃油經(jīng)濟(jì)性往往必須相互權(quán)衡。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于2000轉(zhuǎn)/分鐘，車輛處于高速檔位時(shí)通常會(huì)出現(xiàn)拖拽現(xiàn)象。在這種情況下，當(dāng)駕駛員踩下油門時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)很難給車輛提供動(dòng)力，同時(shí)產(chǎn)生的扭矩相對較小，因此加速度較低。由于發(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速和高負(fù)載下的低點(diǎn)火頻率，拖拽會(huì)產(chǎn)生高能級的低頻輸入。這些低頻輸入經(jīng)常被駕駛員和乘客感受到，比如座椅導(dǎo)軌振動(dòng)
項(xiàng)目背景
在車輛設(shè)計(jì)過程中，NVH性能和燃油經(jīng)濟(jì)性往往必須相互權(quán)衡。例如，
車用永磁同步電機(jī)NVH 性能的優(yōu)化 摘 要：從電機(jī)噪聲的分類、產(chǎn)生機(jī)理、優(yōu)化措施三方面分析了永磁同步電機(jī)的NVH 性能，希望能對電動(dòng)汽車企業(yè)排查整改電機(jī)NVH 問題起到一定的指導(dǎo)作用 由于永磁同步電機(jī)（后文簡稱為“電機(jī)”）具有體積小、質(zhì)量輕、效率高、功率因數(shù)高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，目前已在電動(dòng)汽車行業(yè)獲得最廣泛地應(yīng)用。故本文著重對永磁同步電機(jī)的NVH 性能優(yōu)化進(jìn)行分析。 1 電機(jī)噪聲的分類 由于電動(dòng)
【摘要】汽車NVH性能的高低是汽車舒適度的主要評判標(biāo)準(zhǔn)之一。汽車NVH工作又由CAE分析與實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分組合，目前，國內(nèi)汽車企業(yè)對汽車NVH性能的提升以后期CAE優(yōu)化為主，存在工作重復(fù)、效率低、成本高等不足。文章提出了一種新的NVH性能優(yōu)化方法：將車身平臺化，采用結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法對平臺共用件進(jìn)行優(yōu)化，確定一部分合適各種車型的平臺共用件，在開發(fā)新車時(shí)調(diào)用此平臺，確保了一定的車身NVH
某型純電動(dòng)大客車NVH性能分析及優(yōu)化
摘要：本文以某型號純電動(dòng)大客車為研究對象，應(yīng)用有限元分析的方法對其進(jìn)行低頻NVH性能分析及優(yōu)化。首先應(yīng)用hypermesh軟件建立整車結(jié)構(gòu)和聲腔模型，分別進(jìn)行模態(tài)分析，計(jì)算噪聲傳遞函數(shù)（NTF）并確定不符合國標(biāo)的峰值頻率段；其次在噪聲傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行板件貢獻(xiàn)量和模態(tài)貢獻(xiàn)量分析
1 課題背景
基于仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品開發(fā)理念，進(jìn)行某款白車身的前期方案設(shè)計(jì)。因?yàn)榘总嚿淼男阅芤蟀妥残浴⒛途眯约癗VH性能，所以在概念設(shè)計(jì)階段，拓?fù)鋬?yōu)化模型也應(yīng)該考慮碰撞工況、彎曲剛度和模態(tài)工況。對于白車身多工況優(yōu)化問題，可以利用多工況優(yōu)化方法或多模型優(yōu)化方法（MMO）。但是在實(shí)際工程應(yīng)用過程中，對于剛度及模態(tài)線性分析工況，可以獲得比較理想拓?fù)浣Y(jié)果，而對于高度非線性的碰撞工況，
文章來自CAE技術(shù)聯(lián)盟
本文闡述了在轎車開發(fā)過程中，如何應(yīng)用CAE分析技術(shù)提高整車的NVH性能，并運(yùn)用CAE技術(shù)對某轎車進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)?；跀?shù)模建立有限元模型后，用CDH/AMLS軟件結(jié)合NASTRAN軟件計(jì)算了車體及車室內(nèi)流體固有模態(tài)，運(yùn)用流固耦合技術(shù)獲得激勵(lì)下的車體振動(dòng)及車室內(nèi)聲學(xué)特性結(jié)果，用CDH/VAO軟件對車身結(jié)構(gòu)不合理之處進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了滿足目標(biāo)要求的NVH性能。
