乘員室聲學(xué)靈敏度NTF，又稱噪聲傳遞函數(shù)，是指單位力作用下響應(yīng)點(diǎn)(駕駛員耳旁)聲壓大小(Pa/N)，具體定義為：S=P/F

式中 P——響應(yīng)點(diǎn)聲壓值/Pa

F——激勵(lì)點(diǎn)的單位載荷/N

汽車研發(fā)過程中，整車NTF值可以量化的表征汽車在怠速停止，低速、中速以及高速行駛過程中整體的噪聲水平，是衡量汽車NVH性能關(guān)鍵的參數(shù)之一。

本計(jì)算方法采用的是基于結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算噪聲傳遞函數(shù)NTF。使用軟件 Virtua.Lab計(jì)算噪聲傳遞函數(shù)NTF之前，需要具有以下幾個(gè)模型文件：①聲腔網(wǎng)格有限元模型(一般在Hypermesh中提取并賦予材料、屬性);②整車TB模型自由模態(tài)計(jì)算結(jié)果op2文件;③TB模型的bdf文件，且?guī)в姓駝?dòng)映射點(diǎn)的set集合;④TB模型中的激勵(lì)點(diǎn)編號(hào)進(jìn)行了renumber處理。

以下是用軟件 Virtual.Lab作噪聲傳遞函數(shù)NTF的基本流程圖。



詳細(xì)操作步驟如下：

進(jìn)入聲學(xué)有限元環(huán)境
打開軟件(本文使用的是 Virtual.Lab11-SL2)，單擊菜單“開始一 Acoustic- Acoustic Harmonic FEM”，即進(jìn)入聲學(xué)有限元環(huán)境。

導(dǎo)入聲腔網(wǎng)格模型
在左邊的模型樹上，右鍵 Node and Elements，在彈出的菜單下面，選擇“ import Acoustic Mesh- Model mesh."，選擇聲腔網(wǎng)格模型bdf文件，則彈出l| mport對(duì)話框， Properties and Materials復(fù)選框選擇上，設(shè)置單位為mm-t-S，單擊確定即可，如下圖所示：



對(duì)于有座椅的網(wǎng)格模型，在 Hypermesh中已經(jīng)賦予了材料屬性，需要在 Virtual Lab中提取并且應(yīng)用。賦予的聲腔和座椅的材料參數(shù)為：

聲腔：

座椅：

右鍵 Properties.1，選擇List/ Modify Properties.彈單出對(duì)話框，找到并且選擇聲腔和座椅的屬性，分別單擊 insert，即完成了其屬性的插入;

再右鍵 Material.1，選擇List/ Modify Materials.彈出對(duì)話框，找到并且選擇聲腔和座椅的屬性，分別單擊 Insert，即完成了其材料的插入;





當(dāng)然，如果是無座椅的聲腔，則可以省略以上兩步。

3、導(dǎo)入TB模型自由模態(tài)計(jì)算結(jié)果op2文件

右鍵左邊菜單下的“ links Manger：1”，選擇 import，彈出的對(duì)話框中選擇計(jì)算完成的op2文件，彈出的對(duì)話框選擇如下圖所示。在 Mesh Creation中選擇 Create Mesh Groups below the Mesh Parts，不要勾選 Restraints和 Create Analysis Case，設(shè)置單位為mm-t-s。



4、設(shè)置模態(tài)阻尼

選擇模型樹中的 Mode Set1- Subcase1下的 Modal Editing.1雙擊，彈出的對(duì)話框中單擊Select All modes，即選擇所有的模態(tài)數(shù)據(jù)，單擊 Edit Value，彈出的對(duì)話框中輸入模態(tài)阻尼**，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，即定義了模態(tài)阻尼大小。



5、定義場點(diǎn)坐標(biāo)

場點(diǎn)不參與計(jì)算，其只相當(dāng)于一個(gè)聲壓傳感器，場點(diǎn)定義在哪里，就是計(jì)算哪里的聲場結(jié)果。

左邊的模型樹上，右鍵 Node and Elements，在彈出的菜單下面，選擇“ Field Point Meshes Point Set Field Point Mesh.”，則彈出一個(gè)輸入場點(diǎn)坐標(biāo)的對(duì)話框，依照事先準(zhǔn)備好的坐標(biāo)以及名稱輸入即可，如圖：



6、導(dǎo)入聲振耦合點(diǎn)

左邊的模型樹上，右鍵 Node and Elements，在彈出的菜單下面，選擇“ import”，彈出的對(duì)話框中選擇bdf格式的TB模型文件。則彈出一個(gè)import對(duì)話框，不勾選 Finite Element Mesh、 Properties and Materials、 Restraints和 Create Analysis Case，勾選 Mesh Groups，單擊其右邊的 Select…按鈕，彈出的對(duì)話框中選擇 Hypermesh中的 Node set，把該Set設(shè)置成Node Group，單擊確定，即完成。



完成導(dǎo)入的是整個(gè)Node Set，在 Virtual.Lab中顯示定義為組的概念，如圖所示：



7、定義激勵(lì)點(diǎn)

單擊菜單欄中的“插入一 New IO Set"，菜單中出現(xiàn) IO Set.1，雙擊它，彈出屬性對(duì)話框，把設(shè)置名字為NTF INPUTS，單擊下面的 insert Single Point，彈出的激勵(lì)點(diǎn)坐標(biāo)以及激勵(lì)方向設(shè)置信息對(duì)話框中，勾選 Use Node| D as name，在

Node ID中輸入節(jié)點(diǎn)號(hào)，選擇好定義的激勵(lì)方向，最后單擊“應(yīng)用”按鈕，再單擊“ Close”，則定義好了一個(gè)激勵(lì)點(diǎn)，重復(fù)以上幾個(gè)步驟，知道所有激勵(lì)點(diǎn)定義完成，如圖：



連續(xù)選擇激勵(lì)點(diǎn)，直到完成。



8、計(jì)算聲腔的自由模態(tài)

單擊菜單“插入一 FEM Analysis Cases- Acoustic Mode Analysis Case..”，彈出的設(shè)置邊界條件的對(duì)話框，勾選 No Boundary Condition Set，單擊“確認(rèn)”按鈕，則模型樹中出現(xiàn)該模塊。



雙擊 Acoustic Mode Solution Set.1，彈出的計(jì)算參數(shù)設(shè)置對(duì)話框中選擇計(jì)算頻率范圍為0~200Hz，單擊“確認(rèn)”。

右鍵 Acoustic Mode Solution Set.1，彈出的菜單中選擇 Update，即開始計(jì)算聲腔自由模完成運(yùn)算后，右鍵 Acoustic Mode Solution Set.1，彈出的菜單中選擇 List Frequencies…即可看到頻率計(jì)算結(jié)果。



9、計(jì)算噪聲傳遞函數(shù)NTF

單擊菜單“插入一 FEM Analysis Cases-Modal based vibro- Acoustic Noise Transfer Function Case..”，彈出設(shè)置對(duì)話框。如下圖所示，在 Structural Mode Set欄下選擇 Use an Existing Structural Mode set，并且選中導(dǎo)入的模型模態(tài)結(jié)果 Mode set;在 Acoustical Mode Set欄下選擇 Use an Existing Acoustic Mode Set，并且選中上一步計(jì)算的模態(tài)結(jié)果 Acoustic Mode Solution set.1; Mesh Mapping中是創(chuàng)建一個(gè)聲振耦合數(shù)據(jù)映射關(guān)系，前面沒有創(chuàng)建，默認(rèn)Create a New Mesh Mapping即可; Input Points on Structural Mesh中選擇在車身結(jié)構(gòu)上的激勵(lì)點(diǎn)，選擇在第7步中創(chuàng)建的激勵(lì)點(diǎn)NTF| NPUTS即可; Output Points on Field Point Mesh默認(rèn)All Field Points，即選擇了在第5步中創(chuàng)建的場點(diǎn)，具體選擇如下圖所示：



現(xiàn)在開始定義結(jié)構(gòu)網(wǎng)格以及聲腔網(wǎng)格之間的映射關(guān)系。在插入的NTF計(jì)算模塊菜單下面，雙擊“ Vibro- Acoustic Mesh Mapping.1— Mapping Data1- Structural Mesh”，彈出的對(duì)話框中選擇導(dǎo)入的 Mesh Group5;雙擊“ Vibro- Acoustic Mesh Mapping1一 Mapping Data.1 Acoustical Mesh”，彈出的對(duì)話框中選擇 Acoustic Envelope1，如圖：



雙擊 Mapping Data1，彈出對(duì)話框中設(shè)置搜索節(jié)點(diǎn)數(shù)量以及最大搜索范圍，單擊“ Compute”，一般選擇最大的數(shù)量，單擊“確認(rèn)”按鈕。



右鍵 Vibro- Acoustic Mesh Mapping.1，單擊 Update，即完成了節(jié)點(diǎn)映射。

需要給聲腔模態(tài)設(shè)置阻尼，需要設(shè)置聲腔模態(tài)阻尼大小為**。

現(xiàn)在設(shè)置計(jì)算參數(shù)。雙擊 Modal based Vibro- Acoustic Noise Transfer Solution.1，彈出設(shè)置計(jì)算范圍步長對(duì)話框，點(diǎn)擊Edit.按鈕，進(jìn)行編輯，這里計(jì)算范圍為20-200Hz，計(jì)算步長為1Hz，如圖：



最后右鍵Modal based vibro- Acoustic noise transfer solution.1，彈出的菜單選擇 Update即開始計(jì)算噪聲傳遞函數(shù)。

10、查看結(jié)果

右鍵Moda| based vibro- Acoustic Noise Transfer Solution.1，選擇 New Function Display，彈出的對(duì)話框直接選擇 finish即可進(jìn)入圖表查看結(jié)果曲線界面，彈出的對(duì)話框中，選擇相應(yīng)的激勵(lì)點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)，單擊 Display，顯示圖表，如圖：