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摘 要：文章利用 HyperMesh 軟件對(duì)某商用車白車身建立仿真模型，研究其在自由狀態(tài)下的固有頻率及振型，并進(jìn)行了白車身模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，有限元分析的頻率與試驗(yàn)結(jié)果頻率除第一階外，其他各階整體主要模態(tài)的頻率誤差在 5%以內(nèi)，說(shuō)明有限元模型比較準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果可信，仿真結(jié)果能夠很好地反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性，此白車身整體模態(tài)頻率與二階不平衡激勵(lì)頻率相差較遠(yuǎn)，引起整車共振可能性較小

iSolver可支持結(jié)構(gòu)的模態(tài)，也能支持聲介質(zhì)模態(tài)分析，本文以一端開(kāi)放圓管空氣聲腔聲模態(tài)分析的整個(gè)流程為例，將iSolver、Abaqus、理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)iSolver頻率計(jì)算結(jié)果以及振型和abaqus完全一致，沒(méi)有誤差。

統(tǒng)計(jì)能量分析模型有 6 個(gè)基本假設(shè)：（ 1 ）模型的子系統(tǒng)間是線性守恒的耦合，不存在非保守性質(zhì)的耦合特征；（ 2 ）能量是在具有共振頻率的子系統(tǒng)之間流動(dòng)；（ 3 ）子系統(tǒng)受到的激勵(lì)為互不相關(guān)的寬帶隨機(jī)激勵(lì)，統(tǒng)計(jì)上獨(dú)立，具有模態(tài)非相干性；（ 4 ）在一個(gè)子系統(tǒng)中，固定頻帶內(nèi)所有共振的模態(tài)能量均分；（ 5 ）互易性原理適應(yīng)于不同子系統(tǒng)間；（ 6 ）任兩個(gè)子系統(tǒng)間的能量流與振動(dòng)時(shí)耦合的子系統(tǒng)間的能量成正比

圖10 方向盤頻響測(cè)試圖 通過(guò)車身仿真分析顯示整車聲腔一階模態(tài)也在50Hz附近，如圖11所示。 圖11 整車聲腔模態(tài)圖 綜合以上各子系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果，可以分析出該樣車開(kāi)空調(diào)車內(nèi)振動(dòng)噪聲大原因如下。

基于PERA SIM進(jìn)行聲學(xué)研究，首先，PERA SIM Mechanical結(jié)構(gòu)仿真、PERA SIM Fluid流體仿真、以及PERA SIM LEmag電磁仿真，提供了面向工業(yè)用戶各類產(chǎn)品聲音產(chǎn)生的仿真評(píng)估能力，例如：模態(tài)剛度分析、湍流模擬、電磁力計(jì)算等。

本次培訓(xùn)專家從事仿真工作多年，在歐洲、美國(guó)和知名央企工作，有著豐富的仿真實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，了解仿真的前沿動(dòng)態(tài)和成熟的基礎(chǔ)理論和工程經(jīng)驗(yàn)。 2.深度結(jié)合工程實(shí)際。該課程應(yīng)用了工程實(shí)際中非常經(jīng)典的軟件組合（Hypermesh、Abaqus和FEMFAT），涵蓋了從概念優(yōu)化、詳細(xì)優(yōu)化、前處理建模、模態(tài)分析、線性強(qiáng)度、非線性強(qiáng)度、疲勞分析等學(xué)科的仿真分析。

圖1 模型了解 Hypermesh與ABAQUS聯(lián)合仿真分析的流程如下所示： 圖2 HM&ABAQUS聯(lián)合仿真分析流程 Hypermesh部分

一旦創(chuàng)建了全部的結(jié)構(gòu)SEA板，就會(huì)使用內(nèi)置插件腳本程序來(lái)生成全部的聲腔。最后全部聲腔生成后，這些輔助SEA板需要被刪除。通常情況下，車內(nèi)空間被分為多個(gè)車內(nèi)聲腔，例如每個(gè)座位分為頭部聲腔和腰部聲腔。駕駛室外部會(huì)增加一層或多層聲腔，用以仿真聲音在車輛周圍的傳播。外部聲腔的自由面與SEA半無(wú)限流體（SIF，Semi-Infinite Fluids）相連。

通過(guò)HyperMesh進(jìn)行有限元建模及前處理，提交OptiStruct求解計(jì)算，在HyperView中查看自由模態(tài)計(jì)算結(jié)果，顯示一階非剛體模態(tài)頻率為31.74 Hz，如圖2所示。振型為內(nèi)板中部彎曲，后續(xù)更高階模態(tài)頻率均高于一階頻率，滿足高于外界激勵(lì)24 Hz的要求。

第 18 篇：一端開(kāi)放圓管空氣聲腔聲模態(tài)分析 https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1830523 第 19 篇：開(kāi)口鋼管樁的單軸壓縮試驗(yàn) https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1836426 第 20 篇：地基中波的傳播特性 https://www.yqgqt.org.cn

HyperMesh CFD設(shè)置虛擬風(fēng)扇如下圖所示的簡(jiǎn)化風(fēng)道模型，上游無(wú)換熱器的情況下，空氣流量接近理論最大流量；上游增加換熱器模型后，流量減少。虛擬風(fēng)扇模型計(jì)算HVAC風(fēng)量下圖所示汽車空調(diào)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下，開(kāi)到大風(fēng)量，人耳處的聲壓級(jí)SPL曲線。小于1000Hz噪聲的主要貢獻(xiàn)來(lái)自管路系統(tǒng)和聲腔模態(tài)，1000Hz以上的峰值來(lái)自葉輪的BPF，其貢獻(xiàn)量被寬頻噪聲所掩蓋。

將三維模型導(dǎo)入Hypermesh中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，當(dāng)然在這里也可直接導(dǎo)入workbench，利用默認(rèn)的mesh工具進(jìn)行網(wǎng)格劃分，但是該工具的網(wǎng)格質(zhì)量無(wú)法控制。網(wǎng)格劃分是仿真的基礎(chǔ)，也是較為重要的一步驟，如何劃分高質(zhì)量網(wǎng)格并非本文重點(diǎn)，不在過(guò)多闡述。網(wǎng)格劃分效果如下圖。

本案例利用ProNas聲學(xué)仿真軟件，分別對(duì)船舶的結(jié)構(gòu)噪聲與空氣噪聲進(jìn)行了仿真計(jì)算。首先將Nastran格式的數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入ProNas軟件中，通過(guò)ProNas軟件聲腔自動(dòng)識(shí)別功能自動(dòng)劃分聲腔子系統(tǒng)，如圖5所示。軟件自動(dòng)耦合聲腔子系統(tǒng)和其臨近貼合的結(jié)構(gòu)單元，這樣能量即可在結(jié)構(gòu)單元與聲腔子系統(tǒng)之間進(jìn)行交換。

本案例利用ProNas聲學(xué)仿真軟件，分別對(duì)船舶的結(jié)構(gòu)噪聲與空氣噪聲進(jìn)行了仿真計(jì)算。首先將Nastran格式的數(shù)據(jù)模型導(dǎo)入ProNas軟件中，通過(guò)ProNas軟件聲腔自動(dòng)識(shí)別功能自動(dòng)劃分聲腔子系統(tǒng)，如圖5所示。軟件自動(dòng)耦合聲腔子系統(tǒng)和其臨近貼合的結(jié)構(gòu)單元，這樣能量即可在結(jié)構(gòu)單元與聲腔子系統(tǒng)之間進(jìn)行交換。

模態(tài)模型和顯示模型可以自動(dòng)定義一個(gè)模態(tài)模型和相應(yīng)的顯示模型 焊接模型通過(guò)連接管理器，Ansa提供多種連接定義類型——針對(duì)焊點(diǎn)的多種焊接類型，膠粘連接、螺栓連接或者焊縫等——定義合適的單元——描述和改進(jìn)不合適的連接信息動(dòng)力聲學(xué)模擬中采用的聲腔網(wǎng)格ANSA提供了針對(duì)聲學(xué)模擬的網(wǎng)格劃分算法。它針對(duì)聲腔網(wǎng)格劃分提供了一個(gè)快速創(chuàng)建體網(wǎng)格的方法。

https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1864145 第30篇：壓力容器受內(nèi)壓仿真案例https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1864926