基于Fe-SEA的車內中頻噪聲高精度預估技術研究.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，而車內中頻段噪聲水平對汽車的NVH性能具有重要的影響，因此，必須將車內中頻段噪聲水平控制在合理范圍之內。針對中頻噪聲同時具有確定性和隨機性的特點，混合FE-SEA方法(Hybrid Finite Element-StatisticalEnergy Analysis Method)應用而生。
　　運用混

2、合FE-SEA方法進行整車建模時，所建混合模型的預測精度受多個因素的影響，建模效率也與多個因素相關，且這些因素對精度和效率的影響趨勢往往相反，這使得該方法運用于車內中頻噪聲預測時存在精度與效率難兼顧的問題;模型中既存在FE子系統(tǒng)又存在SEA子系統(tǒng)且子系統(tǒng)的劃分尚無嚴格的界定標準，這使得建模過程有諸多不明確的細節(jié)。為了解決上述問題，實現(xiàn)該方法在車內中頻噪聲預測的有效運用，以某一設計制造的類車物理樣機和某一車型為研究對象，從模型精度影響因素

3、分析的角度和明確建模過程的角度展開研究，進行了以下研究工作。
　　(1)在調研國內外大量文獻的基礎上，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)和隨機性子系統(tǒng)的響應求解原理，并列出了混合FE-SEA法運用的前提和假設。
　　(2)論述了混合FE-SEA法中模型輸入?yún)?shù)的獲取方法，并通過解析計算和數(shù)值仿真計算獲得了各個子系統(tǒng)的模態(tài)密度、內損耗因子和耦合損耗因子;通過小混響室試驗獲得了車身各個位置的內

4、飾件總成的吸聲系數(shù)，通過混響室-半消室隔聲量測量系統(tǒng)測得了各個內飾件總成的插入損失。
　　(3)為了進行研究對象的混合FE-SEA模型校驗，針對對象車型，通過道路試驗獲得了60km/h滑行工況下的懸架對車身的力激勵及其車內噪聲響應，通過整車半消室轉轂倒拖試驗獲得了60km/h勻速工況下的胎噪聲激勵及其車內噪聲響應。針對類車物理樣機，分別在力激勵和聲激勵條件下進行了聲振試驗，獲得了其力激勵、聲激勵及其噪聲響應。
　　(4)為了

5、提高研究效率，以類車物理樣機為研究對象，建立其混合FE-SEA模型，并結合類車物理樣機的聲振試驗得到所建混合模型的誤差不超過3dB(A)，驗證了所建立的混合模型的有效性。在此基礎上，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)和內飾件聲學參數(shù)等因素分別在力激勵和聲激勵的情況下對模型精度的影響強弱并明確了這些因素對效率的影響。結合建模參數(shù)的獲取、類車物理樣機的混合FE-SEA建模過程和各個參數(shù)對模型精度的影響制定了混

6、合FE-SEA模型的建模規(guī)程，以指導整車混合FE-SEA模型的建立。
　　(5)以某車型為研究對象，結合所制定的建模規(guī)程，建立了對象車型的混合FE-SEA模型。論述了該車型混合FE-SEA模型的建立過程，包括子系統(tǒng)的劃分，共節(jié)點模型的建立，結構子系統(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程中模型處理的細節(jié)。結合道路試驗和轉轂倒拖試驗，對所建立的對象車型混合FE-SEA模型進行了校驗，使得所建立的模型誤差在5dB(A)以內。針

7、對對象車型進行了車內聲腔貢獻度分析和車內噪聲的傳遞路徑分析，在此基礎上，改變了車內聲學包裝的設計。
　　課題創(chuàng)新點:
　　明確了混合FE-SEA建模時的兩個關注點，一是關于精度與效率的權衡，二是整車建模時的模型處理。在模型精度影響因素分析的基礎上，分析了這些因素對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，可用于指導相關模型的建立。詳細論述整車混合FE-SEA模型的建模過程，進一步明確建模時子系統(tǒng)劃分原則