面向振動問題的車門內板優(yōu)化設計研究.pdf

1、車門作為汽車的重要組成部分，其振動性能的優(yōu)劣將直接影響整車的NVH性能，進而影響乘客的乘坐舒適性。車門會在玻璃升降器電機運轉、發(fā)動機運轉及汽車行駛時的路面激勵等作用下產生振動，車門結構設計及匹配不當，如激勵源頻率與車門固有頻率接近時，就會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。因此研究車門的振動特性并針對振動問題對車門結構進行優(yōu)化設計研究具有重要意義。本文研究的主要內容如下：
　　針對某轎車車門，利用ABAQUS軟件建立車門系統(tǒng)有限元模型，進行自由模態(tài)分析

2、，獲取車門的固有頻率和振型，并對車門的振動特性進行評價。在有限元分析的基礎上，用LMS.Test.Lab測試系統(tǒng)采用多點激勵單點響應的方法對該車門進行實驗模態(tài)分析，并采用PolyMax法進行模態(tài)擬合提取模態(tài)參數，以驗證有限元模態(tài)分析結果的準確性。根據模態(tài)實驗結果，車門模態(tài)振型與有限元模擬相關性很高，固有頻率值最大誤差為7.9％，在實驗允許的誤差范圍內，由此可見所建立的有限元模態(tài)分析模型較準確。
　　根據有限元分析結果，該車門固有頻

3、率避開了各激勵源頻率，但車門的第一階彎曲頻率41.1Hz與該車門匹配的白車身第四階彎曲頻率41.44Hz較接近，需要進行優(yōu)化?；贠ptiStruct軟件以一階振動頻率為優(yōu)化目標，車門內板腹部為設計區(qū)域對車門內板做了單目標形貌優(yōu)化設計研究，并確定了加強筋參數的最優(yōu)值。優(yōu)化后車門第一階固有頻率提高了7.8%，比白車身第四階頻率高2.86Hz，比第五階頻率低5.35Hz，且避開了各激勵源頻率，因此單目標優(yōu)化后的車門不會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。

4、　　采用折中規(guī)劃法建立了以垂直剛度和前三階振動頻率為優(yōu)化目標的綜合目標函數，對車門內板進行了多目標形貌優(yōu)化研究，并確定了加強筋參數的最優(yōu)值。優(yōu)化后車門第一階固有頻率與優(yōu)化前相比提高了8.1%，比白車身第四階頻率高2.99Hz，比第五階頻率低5.22Hz，且避開了各激勵源頻率，因此多目標優(yōu)化后的車門不會出現(xiàn)共振現(xiàn)象。單目標和多目標優(yōu)化后的結果差別不大，但單目標優(yōu)化的效率高于多目標優(yōu)化，且建模過程更加簡單，易于實現(xiàn)。
　　本文達成了車