日本无码免费高清在线|成人日本在线观看高清|A级片免费视频操逼欧美|全裸美女搞黄色大片网站|免费成人a片视频|久久无码福利成人激情久久|国产视频一二国产在线v|av女主播在线观看|五月激情影音先锋|亚洲一区天堂av

  • 手機站
  • 小程序

    汽車測試網(wǎng)

  • 公眾號

    • 汽車測試網(wǎng)

    • 在線課堂

    • 電車測試

新能源汽車整車中頻NVH仿真難點及對策

2019-03-13 20:41:58·  來源：Simcenter 3D Online  作者：西門劍客之SC3Der  
　
前言NVH仿真，包括車身NVH仿真、整車NVH仿真、聲學包仿真等，在各大主機廠車型開發(fā)中已經(jīng)被比較廣泛應用。傳統(tǒng)發(fā)動機作為動力源時，車內(nèi)噪聲主要包括路面和發(fā)動
前言
 
NVH仿真，包括車身NVH仿真、整車NVH仿真、聲學包仿真等，在各大主機廠車型開發(fā)中已經(jīng)被比較廣泛應用。傳統(tǒng)發(fā)動機作為動力源時，車內(nèi)噪聲主要包括路面和發(fā)動機分別通過底盤和發(fā)動機懸置傳遞到車內(nèi)的低頻噪聲（20-350Hz），以及發(fā)動機輻射噪聲、進排氣管口噪聲、輪胎噪聲通過車身面板和內(nèi)飾結構傳遞到車內(nèi)的高頻噪聲（1K-8KHz）。這兩部分在工程中分別采用有限元法（FEA）和統(tǒng)計能量法（SEA）進行仿真分析。對于中頻部分（350Hz-1KHz）車內(nèi)噪聲，由于并不明顯，大多數(shù)單位并沒有做特殊關注。
圖1 有限元法（FEA）模型和統(tǒng)計能量法（SEA）模型
 
新能源汽車，尤其是純電動汽車，由于沒有了低頻發(fā)動機噪聲的掩蔽效應、以及本身電驅動總成存在的嘯叫，中頻部分的NVH問題會凸顯出來。目前對于中頻部分（350Hz-1KHz）車內(nèi)噪聲的分析也成為一個關注點。相比于低頻主要為結構聲路徑、高頻主要為空氣聲路徑，中頻噪聲同時包括了結構聲和空氣聲兩部分。對于這部分的問題采用有限元法（FEA）或統(tǒng)計能量法（SEA）都將不再適用。首先，有限元法（FEA）隨著分析頻率提高要求網(wǎng)格細化，同時也會增大誤差。有限元法在計算整車NVH問題時計算成本也會隨著分析頻率提高大幅提高。統(tǒng)計能量法（SEA）是基于弱耦合假設建立的，但在中頻范圍車身板件有些還是以強耦合方式連接。因此強行采用傳統(tǒng)統(tǒng)計能量法（SEA）進行中頻分析將會增大仿真的誤差。
圖2 整車中頻NVH應用分類
 
Simcenter SEA+結合中頻NVH仿真的需求，采用針對性的技術將有限元數(shù)據(jù)和統(tǒng)計能量方法有機結合，幫助解決整車中頻NVH仿真中空氣聲和結構聲精細化建模仿真的難題。其中主要包括下面幾個方面：
 
- 中頻子系統(tǒng)自動劃分
- 結構子系統(tǒng)及連接參數(shù)準確確定
- 基于非共振能量理論的隔聲量計算
中頻子系統(tǒng)自動劃分

為了保證統(tǒng)計能量法在中頻范圍分析的準確性，需要確保在中頻段的子系統(tǒng)劃分的精度。因為關注頻率越低，劃分出的子系統(tǒng)個數(shù)需越少，這樣可以保證統(tǒng)計能量法對每個子系統(tǒng)模態(tài)密度的最基本要求。最理想方式就是軟件可以實現(xiàn)自動的子系統(tǒng)劃分，在不同頻段內(nèi)子系統(tǒng)劃分方案可以自適應。
 
Simcenter SEA+提供了虛擬SEA（VSEA）技術，根據(jù)需要輸入白車身的有限元模態(tài)結果，軟件會基于模態(tài)結構計算傳函，基于引力算法自動完成子系統(tǒng)的劃分工作。避免建模過程中引入主觀的不確定性。
圖3 VSEA技術流程
其中的多尺度虛擬SEA（MS-VSEA）技術可以根據(jù)在不同頻率段內(nèi)模態(tài)分布的不同，將劃分好的子系統(tǒng)在不同頻率段內(nèi)自動組合，獲得用于中頻NVH分析的SEA模型。
圖4 MS-VSEA自適應子系統(tǒng)分割
 
結構子系統(tǒng)及連接參數(shù)準確確定
 
在做中頻結構聲分析時，很重要的部分是如何建立和分析結構的傳遞特性。采用傳統(tǒng)統(tǒng)計能量方法，子系統(tǒng)之間尤其是結構子系統(tǒng)之間的連接關系往往是基于理論公式的，但在實際車身連接中包括了復雜的點焊、縫焊、密封膠等方式。這些連接會對結構振動傳遞有很大影響，因此需要在建模時對于這些連接進行準確的模擬。相關連接方式在有限元模型中已經(jīng)有精細的建模，我們借助于Simcenter SEA+中的VSEA/MS-VSEA可以實現(xiàn)將有限元模型中的信息壓縮到SEA子系統(tǒng)及其連接關系中，用于中頻結構聲的精確分析。
圖5 虛擬SEA及參數(shù)辨識流程
 
在對車身進行結構建模時，對于A柱、B柱等結構，如果采用傳統(tǒng)方法進行子系統(tǒng)等效，會遇到動態(tài)變形（DynamicalMorphing），即在低頻段這些結構主要體現(xiàn)出梁的特性、在高頻段這些結構體現(xiàn)出平板的特性。這樣會存在一個過渡頻段，對應該結構的模態(tài)密度以及傳遞導納出現(xiàn)跳躍。一般這些結構的過渡頻段在1000Hz以內(nèi)。采用Simcenter SEA+中的VSEA/MS-VSEA技術，可以將對應的參數(shù)特性通過有限元數(shù)據(jù)自動識別出來，避免了對于同一個結構需要在不同頻率段等效成不同類型子系統(tǒng)和在過渡頻段時參數(shù)無法獲取帶來的的麻煩。
圖6 結構動態(tài)變形特征
 
基于非共振能量理論的隔聲量計算
 
對于整車空氣聲路徑問題的分析，本質(zhì)上是研究各個鈑金件及加裝內(nèi)飾后的隔聲效果。在研究隔聲問題時，傳統(tǒng)統(tǒng)計能量分析工具僅考慮給各頻段內(nèi)的模態(tài)進行能量傳遞，忽略了低于或者高于該頻率段的模態(tài)的能量傳遞，在計算隔聲量時引入質(zhì)量定律進行修正。因此往往計算出的隔聲量曲線是斜率保持不變的一條曲線，和實際測試結果在中低頻相差較大。
圖7 非共振能量傳遞理論
 
Simcenter SEA+中引入非共振能量的方法進行隔聲量建模，在分析對應帶寬（B）下響應時除了該頻段內(nèi)的模態(tài)參與計算，低于該頻段的模態(tài)和高于該頻段的模態(tài)也參與計算。為了區(qū)別共振能量和非共振能量，通過顏色分別命名為黑色能量（低于該頻段模態(tài)存儲的非共振能量、質(zhì)量控制）、紅色能量（高于該頻段模態(tài)存儲的非共振能量、剛度控制）和白色能量（傳統(tǒng)統(tǒng)計能量法可以考慮，模態(tài)儲存的共振能量、阻尼控制）。該理論方法保證的各子系統(tǒng)間能量傳遞的完整性。相比傳統(tǒng)統(tǒng)計能量法的質(zhì)量定律修正，非共振能量法可以更好的保證中低頻隔聲計算的精度。
 
工程應用案例
 
相比于其他中頻技術，SEA+更加工程實用化，建模和計算可以輕松實現(xiàn)。因此，在國內(nèi)外主機廠實際車型分析中有成功應用，幫助進行了中頻艙內(nèi)噪聲精確對標、阻尼板布置、內(nèi)飾優(yōu)化布置等分析。
下圖為某實際車型縱梁懸置點到車內(nèi)噪聲中頻傳函的試驗仿真對標結果（100Hz-800Hz）。
圖8 某車型中頻振動噪聲傳函（NTF）對標
 
小結
 
Simcenter SEA+中集成的虛擬SEA（VSEA/MS-VSEA）以及非共振能量傳遞技術可以幫助工程師解決中頻NVH仿真分析中的頻子系統(tǒng)自動劃分、結構子系統(tǒng)及連接參數(shù)準確確定、基于非共振能量理論的隔聲量計算的難題，快速準確的建立用于整車中頻NVH空氣聲和結構聲仿真的模型。
圖9 整車中高頻振動噪聲建模流程
 
展望
 
對Simcenter SEA+所建立的中頻模型進行高頻擴展，即可得到一個可以計算中高頻結構聲和空氣聲的模型；結合Simcenter 3D中聲學有限元/邊界元功能可以在產(chǎn)品開發(fā)前期進行用于聲學包分析的聲載荷計算；Simcenter SEA+中特有的聲源加載方式可以幫助用戶對空氣聲源傳遞到內(nèi)場的噪聲貢獻度排序。
 
對于Simcenter 3D中的這些應用后續(xù)還將會有專題介紹。
 
 
分享到：
 
反對 0 舉報 0 收藏 0 評論 0
滬ICP備11026917號-25