基于超單元法的整車振動與噪聲研究.pdf

1、汽車作為日常生活中主要交通工具，其乘坐舒適性日益受到關注。車身結構振動與車內結構噪聲是評價乘坐舒適性的重要指標。結構噪聲以低頻為主，由車身板結構受激勵引起振動并向車內空腔輻射形成。因此，結構振動的控制是提高車輛低頻段NVH性能（Noise，Vibration and Harshness，NVH）的關鍵。從汽車研發(fā)角度，為實現(xiàn)車輛理想的NVH性能，需基于有限元法進行大量整車NVH動力學仿真計算。但整車有限元模型規(guī)模巨大，仿真計算周期長，會

2、在基于模型的多方案尋優(yōu)過程中大幅降低工作效率。
　　以某微車為對象，為解決該車車內低頻噪聲及仿真計算效率問題，提出將超單元法應用于整車NVH動力學仿真分析中，從振動傳遞路徑和聲學貢獻量兩方面，尋求振動噪聲控制方案以實現(xiàn)NVH性能提升。研究內容為如下4方面：
　　建立基于超單元法的簡易結構動力學分析模型?；谟邢拊碚摵统瑔卧碚摚院喴捉Y構為對象，從計算精度方面，將不同劃分形式所建立的超單元模型與傳統(tǒng)有限元模型的模態(tài)、頻響和

3、聲-固耦合仿真計算結果進行對比得出：超單元模型具備較高計算精度，滿足整車NVH有限元仿真分析計算要求。
　　基于超單元模型的整車振動傳遞特性的研究。建立整車傳統(tǒng)有限元模型，并進行白車身仿真和試驗模態(tài)對標，驗證有限元模型準確性；隨后建立超單元模型，結合功率流理論，對整車振動傳遞特性進行研究，按功率貢獻度大小對路徑排序，識別振動傳遞危險路徑；調整隔振元件參數(shù)使車內噪聲明顯降低。
　　開展車身結構聲學貢獻量研究。基于車身傳統(tǒng)有限元

4、模型，進行噪聲傳遞函數(shù)分析，識別噪聲危險頻率點；并針對危險頻率點進行整車模態(tài)貢獻和面板貢獻分析，尋找主要貢獻面板；隨后建立超單元模型，對危險面板進行結構改進，為結構優(yōu)化方案的具體實施提供參考依據(jù)。
　　超單元法在整車動力學仿真計算中的實效性分析。整車超單元模型的車內噪聲仿真峰值頻率點與實車試驗問題頻率點誤差分別為6.5％和5.4%；相比傳統(tǒng)有限元法，超單元法在進行振動傳遞路徑及聲學貢獻量分析時，初始模型計算時間分別縮短26%和28