    聲學(xué)振動(dòng)分析培訓(xùn)

整車開(kāi)發(fā)已不再是單純的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)，而是需要在如何取得優(yōu) 質(zhì)零部件總成的基礎(chǔ)上，

整合匹配出滿足法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求或優(yōu)的整車系統(tǒng)性能。影響汽車乘坐和使用環(huán)境重要因素的振動(dòng)噪聲性能，

作為重要的法規(guī)和競(jìng)爭(zhēng)指標(biāo)在當(dāng)今產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中體現(xiàn)的越來(lái)越舉足輕重。振動(dòng)噪聲控制從方法上看，

已然從控制零部件和總成入手變?yōu)槠赜趯?duì)總成之間的總體匹配。車輛的振動(dòng)噪聲源主要包括：

發(fā)動(dòng)機(jī)、排氣系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、路面、風(fēng)噪聲、輪胎噪聲等。ETA利用CAE技術(shù)，通過(guò)分析零部件的結(jié)構(gòu)性能，

同時(shí)還可分析各總成之間的匹配，達(dá)到控制整車的NVH性能的目的。

車身部件級(jí)剛度分析

通常，在車身概念設(shè)計(jì)階段，需要研究車身部件級(jí)別的剛度，以幫助確定車身各個(gè)梁結(jié)構(gòu)的截面形狀以及各個(gè)接頭的剛度，

此項(xiàng)分析是控制整車NVH性能參數(shù)基礎(chǔ)的分析。

A. 鉸接剛度分析

白車身接頭剛度分析是整車開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)。利用CAE技術(shù)建立有限元分析模型，

進(jìn)行白車身接頭剛度分析，并進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)幾何特性修改的剛度靈敏度分析，使白車身各接頭滿足一定的剛度要求。

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B. 斷面剛度分析

通過(guò)汽車梁結(jié)構(gòu)的斷面剛度分析，使梁截面滿足一定的剛度要求，可輔助確定并優(yōu)化各個(gè)梁結(jié)構(gòu)的斷面形狀以及梁結(jié)構(gòu)中各鈑金件的厚度。

白車身靜剛度和動(dòng)剛度分析

汽車白車身是汽車的關(guān)鍵總成，它承受著來(lái)自道路及裝載的各種載荷作用，車身結(jié)構(gòu)必須有足夠的靜剛度以保證其裝配和使用的要求，

同時(shí)應(yīng)有合理的動(dòng)態(tài)特性以達(dá)到控制振動(dòng)和噪聲的目的。

A. 靜態(tài)彎曲剛度分析

建立白車身的有限元模型，模擬分析白車身在靜態(tài)載荷下的彎曲剛度，并通過(guò)斷面剛度和鉸接剛度對(duì)彎曲剛度的靈敏度分析，

使白車身的彎曲剛度滿足一定的要求。

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B. 靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度分析

利用上述分析的有限元模型，模擬分析白車身在靜態(tài)載荷下的扭轉(zhuǎn)剛度，并通過(guò)斷面剛度和鉸接剛度對(duì)扭轉(zhuǎn)剛度的靈敏度分析，

使白車身的扭轉(zhuǎn)剛度滿足一定的要求。

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C.風(fēng)窗、門窗對(duì)角線剛度分析

利用上述分析的有限元模型，模擬分析白車身在扭轉(zhuǎn)載荷的作用下，計(jì)算風(fēng)窗、門窗對(duì)角線的位移變化量并要求其滿足一定的要求，

從而達(dá)到控制整車的扭轉(zhuǎn)剛度的要求。

D. 模態(tài)分析

利用上述分析的有限元模型，模擬分析白車身在自由狀態(tài)下的模態(tài)，并通過(guò)斷面剛度和鉸接剛度對(duì)自由模態(tài)的靈敏度分析，

使白車身的模態(tài)滿足一定的要求。

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帶內(nèi)飾的車身動(dòng)剛度分析

在評(píng)價(jià)車身動(dòng)態(tài)特性時(shí)，不僅僅只考慮白車身本身，同時(shí)還需要考慮內(nèi)飾件的影響，因此，對(duì)于CAE分析，還需要分析帶有內(nèi)飾的車身動(dòng)剛度。

A. 模態(tài)分析

在上述白車身模型中，同時(shí)把內(nèi)飾部分考慮到車身模型中，模擬分析帶內(nèi)飾的車身在自由狀態(tài)下的模態(tài)，使該車身模態(tài)滿足一定的要求。

B.動(dòng)剛度分析(Point Mobility)

利用CAE技術(shù)分析汽車關(guān)鍵點(diǎn)的動(dòng)態(tài)特性，通過(guò)Point Mobility方法進(jìn)行模擬計(jì)算，預(yù)測(cè)動(dòng)態(tài)特性存在的問(wèn)題，為結(jié)構(gòu)修改提供重要的依據(jù)。

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C. 振動(dòng)傳遞函數(shù)分析

汽車的振動(dòng)噪聲響應(yīng)是帶有內(nèi)飾的，因此利用帶內(nèi)飾的車身有限元模型，在發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤的連接點(diǎn)施加結(jié)構(gòu)激勵(lì)，

可計(jì)算出振源到車內(nèi)振動(dòng)的主要面板之間的振動(dòng)傳遞函數(shù)，確定主要的振動(dòng)來(lái)源，從而為汽車設(shè)計(jì)中提高NVH性能提供指導(dǎo)。

D.聲學(xué)傳遞函數(shù)分析

利用帶內(nèi)飾的車身有限元模型，同時(shí)還需包括乘員空間的空穴模型，在聲強(qiáng)的激勵(lì)下，

可計(jì)算聲源到制造車內(nèi)噪聲的面板之間的聲學(xué)傳遞函數(shù)，同時(shí)也可測(cè)得駕駛員耳朵附件的聲強(qiáng)，從而有效的控制汽車車內(nèi)的噪音。

副車架的動(dòng)剛度分析

副車架是用于支承前后車橋、懸架的主要構(gòu)件。汽車行駛時(shí)，

副車架將受到來(lái)自路面的隨機(jī)載荷及發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)載荷作用并將載荷傳送到車身，

所以它的振動(dòng)特性對(duì)于汽車疲勞特性以及整車的NVH的性能有重要影響。

A.副車架的模態(tài)分析

創(chuàng)建前、后副車架的有限元模型，分別進(jìn)行前、后副車架的自由模態(tài)分析，確定前、后副車架的固有頻率，

并使其固有頻率控制在一定的范圍，為控制整車的NVH性能提供基礎(chǔ)。

B.副車架動(dòng)剛度分析

創(chuàng)建前、后副車架的有限元模型，分別在副車架與車身、懸掛的連接點(diǎn)施加載荷，進(jìn)行Point Mobility分析，以評(píng)價(jià)副車架的動(dòng)剛度性能。

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整車系統(tǒng)的NVH靈敏度分析

整車系統(tǒng)的NVH靈敏度分析就是盡量減小由于車輪的不平衡、路面的激勵(lì)以及引擎的激勵(lì)而對(duì)整車NVH性能的影響，

這一步對(duì)于獲取整車好的NVH性能是非常重要的。

A. 車輪不平衡振動(dòng)引起的整車振動(dòng)分析

汽車的車輪是有阻尼的彈性元件和系統(tǒng)，這些元件和系統(tǒng)使汽車成為振動(dòng)系統(tǒng)，由于車速的變化會(huì)帶來(lái)整車的振動(dòng)。

利用有限元的方法，創(chuàng)建相應(yīng)的有限元模型，在車輪中心施加一個(gè)不平衡力，計(jì)算座椅連接點(diǎn)或管柱的響應(yīng)情況。

B.路面引起的振動(dòng)和噪聲分析

汽車行駛的路面都有不同的不規(guī)則性，因此，道路引起的汽車振動(dòng)也是復(fù)雜的。利用有限元的方法，

創(chuàng)建相應(yīng)的有限元模型，在車輪中心施加單元諧波載荷，可計(jì)算座椅連接點(diǎn)或管柱的響應(yīng)情況。

C.引擎引起的振動(dòng)和噪聲分析

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒不均勻和慣性力以及傳動(dòng)系旋轉(zhuǎn)零部件的不平衡，也會(huì)引起各部分的振動(dòng)。

應(yīng)用引擎激勵(lì)通用的計(jì)算的方法，可以計(jì)算出引擎的激勵(lì)，將激勵(lì)施加到相應(yīng)的有限元模型上，可得到座椅連接點(diǎn)或管柱的響應(yīng)情況。

D.IP板的振動(dòng)和噪聲分析(Squeak and Rattle)

IP板的振動(dòng)和噪聲(Squeak and Rattle)在汽車使用過(guò)程中是一種常見(jiàn)的癥狀之一，因此減小這種振動(dòng)和噪音對(duì)于提高整車NVH性能，

從而讓消費(fèi)者滿意是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

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中高頻振動(dòng)和噪聲分析

統(tǒng)計(jì)能力分析(SEA)法是一種有效的在中高頻域內(nèi)減少振動(dòng)噪聲的分析方法。