基于虛擬試驗的整車NVH性能分析.pdf

1、隨著人們對乘坐舒適性要求的不斷提高，與乘坐舒適性密切相關(guān)的汽車的振動、噪聲指標(biāo)即NVH指標(biāo)，已經(jīng)成為衡量汽車質(zhì)量檔次以及決定客戶購買意愿的重要參數(shù)之一。為了用最短的時間和最少的成本開發(fā)出令客戶滿意、舒適安靜的汽車，各種虛擬仿真技術(shù)被越來越多地用于汽車的設(shè)計開發(fā)。 本論文正是根據(jù)目前熱點研究領(lǐng)域(汽車NVH特性研究)進(jìn)行立題的。在論文工作中，博采眾長、堅持創(chuàng)新，在綜合分析和總結(jié)前人研究經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，以某商務(wù)車為研究對象，采用了汽車

2、虛擬試驗場技術(shù)，應(yīng)用動力學(xué)、有限元方法、邊界元方法建立一個較完整的汽車剛彈耦合/聲固耦合的動力學(xué)模型，并將該模型用于模態(tài)分析、平順性分析和整車噪聲預(yù)測分析的研究與開發(fā)。 在研究過程中主要進(jìn)行了如下工作： 1、介紹了整車NVH特性的基本概念，分析了國內(nèi)外整車NVH特性的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，從中總結(jié)出研究重點和方法，指出了虛擬試驗場技術(shù)對于汽車研究與開發(fā)的重要性和必要性。 2、研究、掌握了汽車噪聲預(yù)測及分析的計算方法

3、，包括聲-振耦合有限元法和聲輻射邊界元法，以及相關(guān)的理論和應(yīng)用法則。此外還分析對比了包括共節(jié)點、BW算法和ALE算法等在內(nèi)的多種流固耦合算法。 3、建立了某商務(wù)車整車有限元模型，重點說明了白車身、懸架、輪胎、車內(nèi)聲學(xué)空腔和座椅的建模過程以及部件之間的連接裝配方式；通過對輪胎有限元模型進(jìn)行徑向剛度試驗和跌落試驗，以及懸架跳動試驗驗證底盤系統(tǒng)的有效性；同時對整車模型進(jìn)行了虛擬試驗分析的初始化分析，為后續(xù)的仿真計算提供了保障。

4、 4、對輪胎、空腔和車身進(jìn)行了模態(tài)分析，并且研究了輪胎充氣壓力、材料及質(zhì)量對輪胎固有模態(tài)、座椅模型和壁板耦合條件對聲學(xué)模態(tài)以及車門、擋風(fēng)玻璃對車身結(jié)構(gòu)固有模態(tài)的影響。 5、分析了國內(nèi)外汽車整車平順性的研究方法、人體對振動的反應(yīng)以及整車平順性的評價指標(biāo)。通過建立整車平順性虛擬試驗場，采用ISO2631推薦的1/3倍頻帶分布加速度均方根值方法和總加權(quán)方法對整車彈塑性模型分別進(jìn)行了平順性評價。分析了輪胎壓力和懸架剛度對于平順性的影響。

5、此外還分析了發(fā)動機抖動以及輪胎轉(zhuǎn)動不平整質(zhì)量對乘坐舒適性的影響。 6、首先用有限元方法對車內(nèi)噪聲有著巨大影響的車身局部剛度進(jìn)行分析，包括車身關(guān)鍵接頭的靜態(tài)剛度和車身懸置點處的動態(tài)剛度分析。然后，用有限元、邊界元相結(jié)合的方法對輪胎的振動和噪聲進(jìn)行預(yù)測，同時分析了不同胎壓、輪胎側(cè)壁材料和不同輪胎質(zhì)量對輪胎輻射噪聲的影響。然后分別采用聲-振耦合有限元方法和聲輻射邊界元方法，分析各個懸置點至駕駛員耳旁的聲學(xué)靈敏度，同時計算各個結(jié)構(gòu)和聲學(xué)