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汽车与公路设备 |
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CAE在乘用轿车NVH设计开发与优化中的应用 |
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作者： |
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白车身模态分析
汽车在使用过程中要承受扭转、弯曲等多种载荷的作用。
·如果车身刚度不足，在日常的使用过程中，可能造成车厢密封不严以至漏风、渗雨以及内饰脱落等现象发生；
·在发生碰撞时也可能会引起车身的门框、窗框、发动机罩盖和行李箱开口等处的变形过大，从而导致车门卡死、玻璃破碎等不符合汽车安全法规的现象发生。
·如果车身刚度设计不合理，车身会很容易被激励起来。某些局部在低频范围内产生共振，进而引起车室内的空气共鸣。
BIW模型
白车身各阶模态振型
车身振动灵敏度分析
车身结构振动灵敏度的评价
车身是噪声与振动的传递通道，各种噪声与振动都会通过车身传入到车室内。汽车上大多数部件都是直接与车身相连接，如排气系统、传动轴、悬架系统、发动机等。这些系统的振动与噪声会传递到车身。车身的结构模态频率一定要与之相连的系统的模态频率分开，否则两个系统之间会发生共振，比如排气系统的模态频率就不能与车身模态频率一样。在车身设计时，结构振动的灵敏度非常重要。与车身相连接的系统要尽可能地安装在车身灵敏度低的地方。
车身设计优劣的评价
车身的设计对结构传播噪声十分重要。车外各种激厉引起的结构振动和结构噪声的特性直接表明车身设计的优劣。好的车身设计对各支撑点的激励灵敏度低，即激振力引起的振动和噪声的响应值低。
计算结果（前悬架中心激励）
计算结果（发动机悬置中心激励）
计算结果（变速器悬置中心激励）
计算结果（后悬置中心激励）
车室内音响灵敏度分析
NASTRAN流体·结构耦合分析
车室内音响模型固有模态分析
车室内音响模型固有模态分析
音响灵敏度分析结果（前悬架中心激励）
音响灵敏度分析结果（发动机悬置安装点激励）
音响灵敏度分析结果（变速器悬置安装点激励）
音响灵敏度分析结果（后悬置安装点激励）
音响灵敏度结果评价
车室内噪声优化
流-固耦合分析：
声学有限元法可以根据车室内空间声学模型和车身结构模型求得车室内声学模态频率及其声模态，以及车身结构的模态频率及其振动模态。利用这样的模型，可以研究车身板件振动对车内声场特性的影响、车身振动模态对车内声场的模态灵敏度等。另外，还可以计算出车内声场的声压分布和声压的频率响应，分析强迫振动的板件对车内声场的贡献量及找出声学影响系数最大的板件。
使用软件：CDH/VAO
CDH/VAO是一款用于解决大型结构动学分析的交互式工程软件。用户可以借助此软件快速地评估目标设计值变化引起的结构声学响应的变化，也可以自动地预测出设计参数的范围，以便进行结构声学优化。此软件利用模态修改方法进行结构优化，相比传统的模态方法更为有效和省时。
VAO可以提供以下分析：
① 使用模态修正方法进行快速的频率响应分析
② 能量分析
复杂的应变能和动能分析
等效辐射能量分析
③ 声学分析
板件贡献量分析
④ 瞬态分析
直接的FFT分析
对非线性单元的支持
支持NASTRAN的TLOAD（时域）数据输入
板件对车室内声压的贡献量分析：
响应点：后席窗边
加振点：Front sus tower
板件对车室内声压的贡献量分析：
响应点：前席窗边
加振点：ROLL Mt加振
板件对车室内声压的贡献量分析：
响应点：后席窗边
加振点： ROLL Mt加振
板件对车室内声压的贡献量分析：
响应点：前席窗边
加振点：前炮塔
振型分析：156Hz
PDF
振型分析：180Hz
设计更改方案
改良后的效果
目标车室内音响灵敏度
(end)
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(5/25/2010) |
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