基于阻尼特性魯棒性的車身NVH性能設計.pdf

1、隨著中國汽車行業(yè)的發(fā)展，中國汽車人均保有量逐年上升，影響消費者購買汽車的因素發(fā)生了較大的變化，主要體現在汽車安全性、舒適性和環(huán)保節(jié)能這幾大方面。其中舒適性是近年來影響消費者購車的主要因素，因此深入研究汽車NVH性能的設計仍然是提高汽車競爭力的有效方式。
　　根據消費者問題反應和OME統計數據，同一批次量產的車型的NVH性能不一致，有些甚至超出工程師設計的指標。阻尼片作為控制汽車NVH性能主要的有效方式，其阻尼特性隨著溫度、頻率和制

2、造厚度不確定性而變化。有數據表明這是汽車NVH性能出現魯棒性的主要原因。為了能在汽車設計初期較好地控制這種魯棒性，本文提出了一種基于阻尼片特性魯棒性的汽車NVH性能設計方法。
　　1.建立阻尼材料四因子模型。阻尼材料的阻尼特性是隨著溫度和頻率變化的，本文采用四因子導數模型表達阻尼特性的魯棒性。先采用麥夸特法來擬合四因子模型，然后采用蒙特卡洛方法對阻尼損耗因子分布規(guī)律進行求解，建立損耗因子概率密度函數，為后面的汽車NVH性能魯棒性設

3、計提供阻尼特性隨機變量分布模型。
　　2.整車模型建立及驗證。本文以某MPV為案例進行基于阻尼片特性的車身NVH性能設計，先建立Trimbody模型;為了驗證模型的準確性，對Trimbody模型加載怠速工況底盤各硬點加速度，并將試驗和仿真結果作對比，經驗證后的有限元模型精度滿足工程要求。
　　3.確定阻尼片的布局。傳統的阻尼片布局常采用試驗測試振動大的鈑金區(qū)域，其缺點是不能在設計階段預測及設計阻尼片。本文采用模態(tài)應變能疊加法

4、確定需要鋪設阻尼片的鈑金，模態(tài)應變能疊加法是一種基于模態(tài)仿真的方法，能在初期設計階段預測較好的阻尼材料的布局。先對整車模型進行模態(tài)分析并抽取選定鈑金的低階模態(tài);關注模態(tài)應變能高的車身區(qū)域并對高應變能區(qū)域進行阻尼鋪設處理;仿真預測車內噪聲級別，如果噪聲級別滿足設計要求則確定阻尼片布局方案，否則重新抽取選定鈑金的低階模態(tài)。
　　4.魯棒性優(yōu)化設計。以阻尼片厚度為設計變量，以材料損耗因子為隨機變量，以車內駕駛員、中排中間乘員和后排中間乘

5、員耳朵處聲壓值曲線積分為約束函數，阻尼片質量作為目標函數，運用組合優(yōu)化方法遺傳算法(GA)和序列二次規(guī)劃法(SQP)組合進行魯棒性優(yōu)化設計，在保證車內聲壓級水平的條件下降低車輛噪聲的波動性。為了驗證魯棒性優(yōu)化后的阻尼鋪設效果，對鋪設魯棒性優(yōu)化前后的布局方案車型在怠速關空調工況進行仿真噪音分析，對比優(yōu)化前后駕駛員、中排中間乘員和后排中間乘員耳朵處噪音。
　　本文通過先后建立阻尼材料四因子模型、建立及驗證整車有限元模型、確定阻尼片的布