基于Fe-SEA的車內(nèi)中頻噪聲高精度預(yù)估技術(shù)研究.pdf

1、NVH(Noise、Vibration&Harshness)性能作為汽車最直觀、最能體現(xiàn)汽車駕乘感受的性能，逐漸被用戶和廠商所重視，而車內(nèi)中頻段噪聲水平對(duì)汽車的NVH性能具有重要的影響，因此，必須將車內(nèi)中頻段噪聲水平控制在合理范圍之內(nèi)。針對(duì)中頻噪聲同時(shí)具有確定性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，混合FE-SEA方法(Hybrid Finite Element-StatisticalEnergy Analysis Method)應(yīng)用而生。
　　運(yùn)用混

2、合FE-SEA方法進(jìn)行整車建模時(shí)，所建混合模型的預(yù)測(cè)精度受多個(gè)因素的影響，建模效率也與多個(gè)因素相關(guān)，且這些因素對(duì)精度和效率的影響趨勢(shì)往往相反，這使得該方法運(yùn)用于車內(nèi)中頻噪聲預(yù)測(cè)時(shí)存在精度與效率難兼顧的問(wèn)題;模型中既存在FE子系統(tǒng)又存在SEA子系統(tǒng)且子系統(tǒng)的劃分尚無(wú)嚴(yán)格的界定標(biāo)準(zhǔn)，這使得建模過(guò)程有諸多不明確的細(xì)節(jié)。為了解決上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)該方法在車內(nèi)中頻噪聲預(yù)測(cè)的有效運(yùn)用，以某一設(shè)計(jì)制造的類車物理樣機(jī)和某一車型為研究對(duì)象，從模型精度影響因素

3、分析的角度和明確建模過(guò)程的角度展開(kāi)研究，進(jìn)行了以下研究工作。
　　(1)在調(diào)研國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，論述了混合FE-SEA法的基本理論和在混合FE-SEA法中確定性子系統(tǒng)和隨機(jī)性子系統(tǒng)的響應(yīng)求解原理，并列出了混合FE-SEA法運(yùn)用的前提和假設(shè)。
　　(2)論述了混合FE-SEA法中模型輸入?yún)?shù)的獲取方法，并通過(guò)解析計(jì)算和數(shù)值仿真計(jì)算獲得了各個(gè)子系統(tǒng)的模態(tài)密度、內(nèi)損耗因子和耦合損耗因子;通過(guò)小混響室試驗(yàn)獲得了車身各個(gè)位置的內(nèi)

4、飾件總成的吸聲系數(shù)，通過(guò)混響室-半消室隔聲量測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得了各個(gè)內(nèi)飾件總成的插入損失。
　　(3)為了進(jìn)行研究對(duì)象的混合FE-SEA模型校驗(yàn)，針對(duì)對(duì)象車型，通過(guò)道路試驗(yàn)獲得了60km/h滑行工況下的懸架對(duì)車身的力激勵(lì)及其車內(nèi)噪聲響應(yīng)，通過(guò)整車半消室轉(zhuǎn)轂倒拖試驗(yàn)獲得了60km/h勻速工況下的胎噪聲激勵(lì)及其車內(nèi)噪聲響應(yīng)。針對(duì)類車物理樣機(jī)，分別在力激勵(lì)和聲激勵(lì)條件下進(jìn)行了聲振試驗(yàn)，獲得了其力激勵(lì)、聲激勵(lì)及其噪聲響應(yīng)。
　　(4)為了

5、提高研究效率，以類車物理樣機(jī)為研究對(duì)象，建立其混合FE-SEA模型，并結(jié)合類車物理樣機(jī)的聲振試驗(yàn)得到所建混合模型的誤差不超過(guò)3dB(A)，驗(yàn)證了所建立的混合模型的有效性。在此基礎(chǔ)上，研究獲得了有限元模型處理、子系統(tǒng)劃分類型、子系統(tǒng)拆分、模型輸入?yún)?shù)和內(nèi)飾件聲學(xué)參數(shù)等因素分別在力激勵(lì)和聲激勵(lì)的情況下對(duì)模型精度的影響強(qiáng)弱并明確了這些因素對(duì)效率的影響。結(jié)合建模參數(shù)的獲取、類車物理樣機(jī)的混合FE-SEA建模過(guò)程和各個(gè)參數(shù)對(duì)模型精度的影響制定了混

6、合FE-SEA模型的建模規(guī)程，以指導(dǎo)整車混合FE-SEA模型的建立。
　　(5)以某車型為研究對(duì)象，結(jié)合所制定的建模規(guī)程，建立了對(duì)象車型的混合FE-SEA模型。論述了該車型混合FE-SEA模型的建立過(guò)程，包括子系統(tǒng)的劃分，共節(jié)點(diǎn)模型的建立，結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的創(chuàng)建和聲腔子系統(tǒng)的創(chuàng)建，明確了在模型建立過(guò)程中模型處理的細(xì)節(jié)。結(jié)合道路試驗(yàn)和轉(zhuǎn)轂倒拖試驗(yàn)，對(duì)所建立的對(duì)象車型混合FE-SEA模型進(jìn)行了校驗(yàn)，使得所建立的模型誤差在5dB(A)以內(nèi)。針

7、對(duì)對(duì)象車型進(jìn)行了車內(nèi)聲腔貢獻(xiàn)度分析和車內(nèi)噪聲的傳遞路徑分析，在此基礎(chǔ)上，改變了車內(nèi)聲學(xué)包裝的設(shè)計(jì)。
　　課題創(chuàng)新點(diǎn):
　　明確了混合FE-SEA建模時(shí)的兩個(gè)關(guān)注點(diǎn)，一是關(guān)于精度與效率的權(quán)衡，二是整車建模時(shí)的模型處理。在模型精度影響因素分析的基礎(chǔ)上，分析了這些因素對(duì)建模效率和模型求解效率的影響，并制定了混合FE-SEA建模規(guī)程，可用于指導(dǎo)相關(guān)模型的建立。詳細(xì)論述整車混合FE-SEA模型的建模過(guò)程，進(jìn)一步明確建模時(shí)子系統(tǒng)劃分原則