車身NVH分析優(yōu)化及應(yīng)用

1、車身車身NVHNVH分析優(yōu)化及應(yīng)用分析優(yōu)化及應(yīng)用 噪聲噪聲-Noise:是人們不希望的聲音May be Undesirable (Road NVH)注解: 聲音有時(shí)是我們需要的May be Desirable (Powerful Sounding Engine) 是由頻率, 聲級(jí)和品質(zhì)決定的Characterized by Frequency, level & quality頻率范圍: 20-10,000 Hz Frequency range: in the 20 - 10 kHz range 振動(dòng)振動(dòng)-Vibration人身體對(duì)運(yùn)動(dòng)的感覺, 頻率通常在0.5-200 Motion s

2、ensed by the body, mainly in .5 Hz- 50 Hz range是由頻率, 振動(dòng)級(jí)和方向決定的 Characterized by Frequency, level and direction 不舒服的感覺不舒服的感覺-HarshnessRough, grating or discordant sensation 什么是什么是NVH？車身車身NVH分析優(yōu)化及應(yīng)用分析優(yōu)化及應(yīng)用 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 懸置支架模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 排氣掛鉤模態(tài)分析排氣掛鉤模態(tài)分析 蓄電池支架模態(tài)分析蓄電池支架模

3、態(tài)分析 內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 接附點(diǎn)動(dòng)剛度分析接附點(diǎn)動(dòng)剛度分析 接附點(diǎn)接附點(diǎn)NTF分析分析 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析 車身按承載式的區(qū)別車身按承載式的區(qū)別非承載式（有車架式）：一般，貨車（除微型貨車）、大客車、專用汽車及非承載式（有車架式）：一般，貨車（除微型貨車）、大客車、專用汽車及 大部分高級(jí)轎車上都有單獨(dú)的車架，車身上的載荷主要有車架來承擔(dān)，但車大部分高級(jí)轎車上都有單獨(dú)的車架，車身上的載荷主要有車架來承擔(dān)，但車身仍在一定程度上承受由車架彎曲和扭轉(zhuǎn)變形所引起的載荷。身仍在一定程度上承受由車架彎曲和扭轉(zhuǎn)變形所引起的載荷。半承載式：半承載式是一種過渡型的結(jié)構(gòu)，車身下部仍保留有車

4、架，不過它半承載式：半承載式是一種過渡型的結(jié)構(gòu)，車身下部仍保留有車架，不過它的強(qiáng)度和剛度要低于非承載式的車架，一般將它成為底架，這種結(jié)構(gòu)形式主的強(qiáng)度和剛度要低于非承載式的車架，一般將它成為底架，這種結(jié)構(gòu)形式主要用在大客車上。要用在大客車上。承載式（無車架式）：承載式車身無車架，車身的強(qiáng)度和剛度通常主要由車承載式（無車架式）：承載式車身無車架，車身的強(qiáng)度和剛度通常主要由車身下部來予以保證，一般中低檔轎車車身屬于承載式車身。身下部來予以保證，一般中低檔轎車車身屬于承載式車身。白車身定義：是指焊接車身的本體部分，不包括通過螺栓裝配連接在車白車身定義：是指焊接車身的本體部分，不包括通過螺栓裝配連接在車

5、身本體上的部分（車門、前罩板、行李箱蓋以及需要螺栓連接的翼子板身本體上的部分（車門、前罩板、行李箱蓋以及需要螺栓連接的翼子板等）。等）。白車身模態(tài)分析的目的：白車身模態(tài)分析的目的：驗(yàn)證分析模型的正確性（可以檢查焊點(diǎn)遺漏、焊點(diǎn)層次錯(cuò)誤、材料驗(yàn)證分析模型的正確性（可以檢查焊點(diǎn)遺漏、焊點(diǎn)層次錯(cuò)誤、材料參數(shù)錯(cuò)誤、單元屬性錯(cuò)誤等）；參數(shù)錯(cuò)誤、單元屬性錯(cuò)誤等）；可以獲得車身的主要?jiǎng)恿W(xué)特征：關(guān)注的主要振型和頻率（一階彎可以獲得車身的主要?jiǎng)恿W(xué)特征：關(guān)注的主要振型和頻率（一階彎曲和一階扭轉(zhuǎn)、頂棚模態(tài)、前端模態(tài)等），驗(yàn)證是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)曲和一階扭轉(zhuǎn)、頂棚模態(tài)、前端模態(tài)等），驗(yàn)證是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)要求；要求；通過

6、優(yōu)化白車身模態(tài)來管控整車的通過優(yōu)化白車身模態(tài)來管控整車的NVH性能，使得整車頻率避開發(fā)性能，使得整車頻率避開發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率，避免怠速共振。動(dòng)機(jī)怠速頻率，避免怠速共振。 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析 白車身模態(tài)分析方法白車身模態(tài)分析方法白車身分析模型分為兩種模型：帶風(fēng)擋玻璃（用白車身分析模型分為兩種模型：帶風(fēng)擋玻璃（用BIP）和不帶風(fēng)擋玻璃的模型（）和不帶風(fēng)擋玻璃的模型（BIW）邊界條件：白車身模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束；邊界條件：白車身模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束；分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)

7、定為0-70Hz,計(jì)算包含剛體模態(tài)，計(jì)算包含剛體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用MSC.Nastran的的Sol103求解序列，模態(tài)算求解序列，模態(tài)算法采用法采用Lanzcos（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為EIGRL。分析結(jié)果及評(píng)價(jià)：白車身模態(tài)分析的結(jié)果是計(jì)算出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)頻率和振型，分析結(jié)果及評(píng)價(jià)：白車身模態(tài)分析的結(jié)果是計(jì)算出結(jié)構(gòu)的各階模態(tài)頻率和振型，須區(qū)分整體模態(tài)和局部模態(tài)，評(píng)價(jià)時(shí)主要用整體的頻率進(jìn)行評(píng)價(jià)，即是否滿足設(shè)須區(qū)分整體模態(tài)和局部模態(tài)，評(píng)價(jià)時(shí)主要用整體的頻率進(jìn)行評(píng)價(jià)，即是否滿足設(shè)定的目標(biāo)值；如果不滿足需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。定

8、的目標(biāo)值；如果不滿足需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析7 白車身模態(tài)優(yōu)化案例白車身模態(tài)優(yōu)化案例一階扭轉(zhuǎn)一階彎曲案例：白車身案例：白車身BIP一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)的頻率為：一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)的頻率為：38.18Hz，不滿足目標(biāo)值，不滿足目標(biāo)值40Hz的的要求，需要進(jìn)行優(yōu)化。振型圖見下圖。要求，需要進(jìn)行優(yōu)化。振型圖見下圖。 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析8方案方案圖示圖示說明說明一階扭轉(zhuǎn)結(jié)果一階扭轉(zhuǎn)結(jié)果質(zhì)量變化質(zhì)量變化1零件零件5401742、5701321綠色部綠色部分的面沿外法線分的面沿外法線方向移動(dòng)方向移動(dòng)10mm,增大此處截面，增大此處截面，左右對(duì)稱；左右對(duì)稱；38.93Hz（+0.75Hz

9、）+0.2kg2零件零件5401742、5701321綠色部綠色部分的面沿外法線分的面沿外法線方向移動(dòng)方向移動(dòng)20mm,增大此處截面，增大此處截面，左右對(duì)稱；左右對(duì)稱；39.28Hz（+1.1Hz）+0.4kg 白車身模態(tài)優(yōu)化案例白車身模態(tài)優(yōu)化案例 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析9方案方案圖示圖示說明說明一階扭轉(zhuǎn)結(jié)果一階扭轉(zhuǎn)結(jié)果質(zhì)量變化質(zhì)量變化3零件零件5401142、5401131厚度從厚度從0.8mm增增加到加到1.2mm38.60Hz（+0.42Hz）+0.4kg4改變零件5104754的形狀，并增加焊點(diǎn)，左右對(duì)稱38.58Hz（+0.4Hz）+0.1kg 白車身模態(tài)優(yōu)化案例白車身模態(tài)優(yōu)化

10、案例 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析10方案方案圖示圖示說明說明一階扭轉(zhuǎn)結(jié)果一階扭轉(zhuǎn)結(jié)果質(zhì)量變化質(zhì)量變化5方案方案2+方案方案339.68Hz（+1.4Hz）+0.6kg6方案方案4+方案方案540.07Hz（+0.4Hz）+0.7kg 白車身模態(tài)優(yōu)化案例白車身模態(tài)優(yōu)化案例 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析優(yōu)化前優(yōu)化前優(yōu)化方案優(yōu)化方案6BIPBIP一階扭轉(zhuǎn)一階扭轉(zhuǎn)（Hz）38.1840.07一階彎曲一階彎曲（Hz）52.252.22質(zhì)量（質(zhì)量（Kg）328.7329.6 白車身模態(tài)優(yōu)化案例白車身模態(tài)優(yōu)化案例優(yōu)化總結(jié)：通過以上方案經(jīng)優(yōu)化白車身優(yōu)化總結(jié)：通過以上方案經(jīng)優(yōu)化白車身BIP模態(tài)滿足目標(biāo)值，共增

11、重模態(tài)滿足目標(biāo)值，共增重0.7kg。 白車身模態(tài)分析白車身模態(tài)分析 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 閉合件：包括車門、前罩板、行李箱蓋或背門閉合件：包括車門、前罩板、行李箱蓋或背門車門：可以分為前門、中門、后門；車門：可以分為前門、中門、后門；前罩板：前罩板：發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋板或類似于發(fā)動(dòng)機(jī)艙蓋板的閉合件總成。英文名為bonnet或hood；行李箱蓋或背門行李箱蓋或背門：三廂車為行李箱蓋，英文名為decklid，兩廂車為背門英文名為tailgate 車門模態(tài)分析車門模態(tài)分析基本術(shù)語：基本術(shù)語： 活動(dòng)鉸鏈、固定鉸鏈：在車門的安裝鉸鏈中，和車門相連的鉸鏈為活動(dòng)鉸鏈；和立柱相連的鉸鏈為固定鉸鏈。 上臂模型：

12、連接上導(dǎo)軌滑輪與車門模型。 下臂模型：連接下導(dǎo)軌滑輪與車門模型。 車門模型：指車門的焊接總成模型（當(dāng)車門鉸鏈?zhǔn)褂煤附鱼q鏈時(shí)，焊接在車門上的活動(dòng)鉸鏈不包括在車門模型中）。 全局坐標(biāo)：乘用車：軸距方向?yàn)閄方向，輪距方向?yàn)閅方向。商用車：軸距方向?yàn)閅方向，輪距方向?yàn)閄方向。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 車門模態(tài)分析車門模態(tài)分析分析設(shè)置：分析設(shè)置： 邊界條件：車門模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束； 分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為0-100Hz,計(jì)算包含剛體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用MSC.Nastran的Sol103求解序列，模態(tài)算法采用 Lanzcos（

13、蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為EIGRL。 分析目的：驗(yàn)證分析模型的正確性（可以檢查焊點(diǎn)遺漏、焊點(diǎn)層次錯(cuò)誤、材料參數(shù)錯(cuò)誤、單元屬性錯(cuò)誤等）；分析結(jié)果重點(diǎn)關(guān)注車門內(nèi)板局部、外板局部、窗框的局部及整體模態(tài)是否滿足目標(biāo)要求，如果不滿足要求需要進(jìn)行優(yōu)化分析。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 車門蓋模態(tài)分析車門蓋模態(tài)分析分析設(shè)置分析設(shè)置 邊界條件：車門模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約邊界條件：車門模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束；束； 分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為0-100Hz,計(jì)算包含剛計(jì)算包含剛體模態(tài)，這樣做的目的

14、是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停皇褂皿w模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停皇褂肕SC.Nastran的的Sol103求解序列，模態(tài)算法采用求解序列，模態(tài)算法采用 Lanzcos（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為EIGRL。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析16前車門模型 車門模態(tài)分析案例車門模態(tài)分析案例模型描述：模型描述：前車門不帶鉸鏈模型，模型質(zhì)量為14.89Kg；邊界條件：邊界條件：自由模態(tài)分析，模態(tài)提取范圍0100Hz。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析17內(nèi)板局部模態(tài) 46.4Hz門框加外板局部模態(tài) 72.3Hz 車門模態(tài)分析案例車門模態(tài)分析案例計(jì)算結(jié)果：計(jì)算結(jié)果： 內(nèi)板局部模態(tài)，門框加外板局

15、部模態(tài)如下圖所示： 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析18一階彎曲 58.2Hz一階扭轉(zhuǎn) 65.2Hz 車門模態(tài)分析案例車門模態(tài)分析案例計(jì)算結(jié)果：計(jì)算結(jié)果： 一階彎曲模態(tài)，一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)如下圖所示： 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析19振型模態(tài)(第三版)（Hz）模態(tài)(第二版)（Hz）目標(biāo)值（Hz）內(nèi)板局部模態(tài)46.443.9門框加外板局部模態(tài)72.355一階彎曲58.260.245一階扭轉(zhuǎn)65.26645前車門自由模態(tài)一階彎曲和一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)滿足目標(biāo)值，因此不需要優(yōu)化。 車門模態(tài)分析案例車門模態(tài)分析案例計(jì)算結(jié)果匯總：計(jì)算結(jié)果匯總： 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 前罩板模態(tài)分析前罩板模態(tài)分析前罩板的前罩板的F

16、E模型：由前罩板本體（包括內(nèi)外蒙皮，鉸鏈加強(qiáng)件，鎖銷，鎖銷模型：由前罩板本體（包括內(nèi)外蒙皮，鉸鏈加強(qiáng)件，鎖銷，鎖銷加強(qiáng)件及內(nèi)外蒙皮之間的粘膠）和鉸鏈（包括固定鉸鏈和活動(dòng)鉸鏈）組成。加強(qiáng)件及內(nèi)外蒙皮之間的粘膠）和鉸鏈（包括固定鉸鏈和活動(dòng)鉸鏈）組成。做模態(tài)分析時(shí)，采用不帶鉸鏈的前罩板做模態(tài)分析時(shí)，采用不帶鉸鏈的前罩板FE模型。模型。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 前罩板模態(tài)分析前罩板模態(tài)分析分析設(shè)置分析設(shè)置 邊界條件：前罩板模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的邊界條件：前罩板模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束；約束； 分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為分析頻率和

17、求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為0-100Hz,計(jì)算包含剛計(jì)算包含剛體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停皇褂皿w模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停皇褂肕SC.Nastran的的Sol103求解序列，模態(tài)算法采用求解序列，模態(tài)算法采用 Lanzcos（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為EIGRL。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析22前罩板有限元模型圖 前罩板模態(tài)分析案例前罩板模態(tài)分析案例模型描述：前罩板有限元模型質(zhì)量模型描述：前罩板有限元模型質(zhì)量13.1kg邊界條件：自由模態(tài)分析，模態(tài)提取范圍邊界條件：自由模態(tài)分析，模態(tài)提取范圍0100Hz 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析23一階整體

18、扭轉(zhuǎn)一階整體彎曲45.4HZ63.5HZ 前罩板模態(tài)分析案例前罩板模態(tài)分析案例計(jì)算結(jié)果：計(jì)算結(jié)果： 前罩板一階整體扭轉(zhuǎn)與一階整體彎曲模態(tài)如下圖所示前罩板一階整體扭轉(zhuǎn)與一階整體彎曲模態(tài)如下圖所示 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析24前罩板固有頻率模態(tài)一階整體扭轉(zhuǎn)(Hz)一階整體彎曲(Hz)自由模態(tài)45.463.5目標(biāo)值3030 前罩板模態(tài)分析案例前罩板模態(tài)分析案例結(jié)果匯總結(jié)果匯總 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 前罩板自由模態(tài)一階整體扭轉(zhuǎn)為45.4HZ,一階整體彎曲為63.5HZ，均高于目標(biāo)值30Hz。行李箱蓋模態(tài)分析行李箱蓋模態(tài)分析行李箱蓋的行李箱蓋的FE模型：包括行李箱蓋內(nèi)外板、鉸鏈、鎖加強(qiáng)件、結(jié)

19、構(gòu)膠，不模型：包括行李箱蓋內(nèi)外板、鉸鏈、鎖加強(qiáng)件、結(jié)構(gòu)膠，不包括鉸鏈機(jī)構(gòu)。包括鉸鏈機(jī)構(gòu)。背門模態(tài)分析目的：背門模態(tài)分析目的：通過模態(tài)分析結(jié)果，可以判斷分析模型在建立有限元模型的過程中是通過模態(tài)分析結(jié)果，可以判斷分析模型在建立有限元模型的過程中是否有局部的連接錯(cuò)誤。否有局部的連接錯(cuò)誤?？疾榉治龅谋抽T的模態(tài)頻率是否滿足分析設(shè)定的目標(biāo)值。考查分析的背門的模態(tài)頻率是否滿足分析設(shè)定的目標(biāo)值。與試驗(yàn)測(cè)得的固有頻率對(duì)標(biāo)，保證背門有限元模型的準(zhǔn)確性。與試驗(yàn)測(cè)得的固有頻率對(duì)標(biāo)，保證背門有限元模型的準(zhǔn)確性。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 行李箱蓋模態(tài)分析行李箱蓋模態(tài)分析分析設(shè)置分析設(shè)置 邊界條件：行李箱蓋模態(tài)分析

20、為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式邊界條件：行李箱蓋模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束；的約束； 分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為0-100Hz,計(jì)算包含剛計(jì)算包含剛體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用MSC.Nastran的的Sol103求解序列，模態(tài)算法采用求解序列，模態(tài)算法采用 Lanzcos（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為EIGRL。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析27FE模型 行李箱蓋模態(tài)分析案例行李箱蓋模態(tài)分析案例模型描述模型描述 行李箱蓋有限元模

21、型質(zhì)量8.709Kg； 內(nèi)板和外板用焊點(diǎn)用SHELL GAP模擬，粘膠用實(shí)體模擬。邊界條件 自由模態(tài)不做約束； 計(jì)算0100Hz模態(tài)頻率，提取非剛體模態(tài)。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析28一階扭轉(zhuǎn)61.14Hz 計(jì)算結(jié)果一階彎曲63.75Hz 行李箱蓋模態(tài)分析案例行李箱蓋模態(tài)分析案例分析結(jié)果分析結(jié)果 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 行李箱蓋的一階彎曲為63.75Hz，一階扭轉(zhuǎn)為61.14Hz，都高于目標(biāo)值40hz ,滿足目標(biāo)要求。分析結(jié)果目標(biāo)值目標(biāo)值行李箱蓋行李箱蓋質(zhì)量（kg）8.709一階扭轉(zhuǎn)（Hz）40Hz61.14一階彎曲（Hz）40Hz63.75 行李箱蓋模態(tài)分析案例行李箱蓋模態(tài)分析案例

22、結(jié)果匯總結(jié)果匯總 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 背門模態(tài)分析背門模態(tài)分析背門的背門的FE模型：帶背門窗玻璃分析模型包括背門內(nèi)外蒙皮、所有加強(qiáng)件、背模型：帶背門窗玻璃分析模型包括背門內(nèi)外蒙皮、所有加強(qiáng)件、背門玻璃、玻璃膠條、內(nèi)外蒙皮間的連接膠，不包括鉸鏈機(jī)構(gòu)（包括活動(dòng)鉸鏈門玻璃、玻璃膠條、內(nèi)外蒙皮間的連接膠，不包括鉸鏈機(jī)構(gòu)（包括活動(dòng)鉸鏈和固定鉸鏈）。和固定鉸鏈）。背門模態(tài)分析目的：背門模態(tài)分析目的： 通過模態(tài)分析結(jié)果，可以判斷分析模型在建立有限元模型的過程中是否通過模態(tài)分析結(jié)果，可以判斷分析模型在建立有限元模型的過程中是否有局部的連接錯(cuò)誤。有局部的連接錯(cuò)誤。 考查分析的背門的模態(tài)頻率是否滿足分析

23、設(shè)定的目標(biāo)值?？疾榉治龅谋抽T的模態(tài)頻率是否滿足分析設(shè)定的目標(biāo)值。 與試驗(yàn)測(cè)得的固有頻率對(duì)標(biāo)，保證背門有限元模型的準(zhǔn)確性。與試驗(yàn)測(cè)得的固有頻率對(duì)標(biāo)，保證背門有限元模型的準(zhǔn)確性。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析 背門模態(tài)分析背門模態(tài)分析分析設(shè)置分析設(shè)置 邊界條件：背門模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約邊界條件：背門模態(tài)分析為自由模態(tài)分析，即模型不包含任何形式的約束；束； 分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為分析頻率和求解方法：分析頻率的設(shè)定范圍設(shè)定為0-100Hz,計(jì)算包含剛計(jì)算包含剛體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用體模態(tài)，這樣做的目的是可以檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?；使用MSC.Nas

24、tran的的Sol103求解序列，模態(tài)算法采用求解序列，模態(tài)算法采用 Lanzcos（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為（蘭索士法），對(duì)應(yīng)的卡片為EIGRL。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析32FE模型 背門模態(tài)分析案例背門模態(tài)分析案例模型描述模型描述 背門有限元模型質(zhì)量26.01Kg；邊界條件邊界條件 自由模態(tài)不做約束； 計(jì)算0100Hz模態(tài)頻率，提取非剛體模態(tài)。 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析33一階扭轉(zhuǎn)29.6Hz一階彎曲27.4Hz 背門一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)為29.6Hz，目標(biāo)值為28Hz，滿足要求；一階彎曲模態(tài)為27.4Hz，目標(biāo)值為40Hz，不滿足要求。 針對(duì)一階彎曲模態(tài)低的問題，需要進(jìn)行優(yōu)化。 背門模

25、態(tài)優(yōu)化分析案例背門模態(tài)優(yōu)化分析案例分析結(jié)果分析結(jié)果 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析方案方案圖示圖示說明說明一階彎曲模態(tài)一階彎曲模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化1增加如圖所示的外板加強(qiáng)件(厚1)，且其綠框區(qū)域與內(nèi)板相焊34.73Hz（+7.3）+0.9kg2延長如圖粉色的內(nèi)板加強(qiáng)件棕色部分為增加部分，原來的粉色部分及新增部分均厚1(粉色部分原厚1.6)；增加如圖所示的兩個(gè)支架(厚1)綠框區(qū)域與內(nèi)板相焊，藍(lán)框區(qū)域通過粘膠與外板相連35.63Hz（+8.2）+1.0kg3方案1+方案242.24Hz（+14.8）+1.9kg 背門模態(tài)優(yōu)化分析案例背門模態(tài)優(yōu)化分析案例 閉合件模態(tài)分析閉合件模態(tài)分析圖2：液壓式動(dòng)力轉(zhuǎn)

26、向系統(tǒng)圖1：機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的定義：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用來改變或保持用來改變或保持汽車汽車行駛或倒退方向的一系行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(STEERING SYSTEM)(STEERING SYSTEM)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為兩大類：類： 機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。系統(tǒng)。 完全靠駕駛員手力操縱的轉(zhuǎn)向系完全靠駕駛員手力操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。統(tǒng)稱為機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 借助動(dòng)力來操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。借助動(dòng)力來操縱的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)稱為動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。 分析目的

27、：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲是駕駛分析目的：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的振動(dòng)與噪聲是駕駛員可以直接感知的敏感因素，是整車員可以直接感知的敏感因素，是整車NVHNVH性性能水平的一個(gè)重要指標(biāo)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的首要能水平的一個(gè)重要指標(biāo)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的首要目標(biāo)是避頻：避開外來（路面、發(fā)動(dòng)機(jī)等）目標(biāo)是避頻：避開外來（路面、發(fā)動(dòng)機(jī)等）共振激勵(lì)與車體結(jié)構(gòu)（車身一階主彎主扭、共振激勵(lì)與車體結(jié)構(gòu)（車身一階主彎主扭、IPIP總成等）引起的共振頻率?？偝傻龋┮鸬墓舱耦l率。 因此，合理的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階橫向模態(tài)和一因此，合理的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)一階橫向模態(tài)和一階垂向模態(tài)頻率至關(guān)重要。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)階垂向模態(tài)頻率至關(guān)重要。在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，計(jì)開發(fā)過程中，C

28、AECAE開發(fā)手段是其中關(guān)鍵一開發(fā)手段是其中關(guān)鍵一環(huán)，那么正確的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)虛擬模型對(duì)產(chǎn)品環(huán)，那么正確的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)虛擬模型對(duì)產(chǎn)品性能的管控尤為重要。性能的管控尤為重要。圖3：?jiǎn)为?dú)轉(zhuǎn)向柱圖4：轉(zhuǎn)向柱+CCB圖5：TB約束安裝孔處的6個(gè)方向自由度約束和車身連接處的6個(gè)方向自由度 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 分析方法：分析方法：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的模態(tài)分析可以分四步： 單獨(dú)轉(zhuǎn)向柱總成模型； 轉(zhuǎn)向柱總成+CCB總成系統(tǒng)模型； TB（或整車）模型。最終考察的是最終考察的是TB （或整車）中的模態(tài)（或整車）中的模態(tài)圖6：一階垂向模態(tài)圖7：一階橫向模態(tài) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 評(píng)價(jià)方法：評(píng)價(jià)方法：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的

29、模態(tài)振型有一階垂向模態(tài)和一階橫向模態(tài)。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)以避開發(fā)動(dòng)機(jī)怠速2Hz為基準(zhǔn)。圖8：一階垂向模態(tài)圖9：一階橫向模態(tài) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 案例：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在案例：轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在TBTB中的一階垂向模態(tài)為：中的一階垂向模態(tài)為：31.05Hz31.05Hz，一階橫向模態(tài)為，一階橫向模態(tài)為32.72Hz32.72Hz，一階垂向模態(tài)不滿足目標(biāo)值，一階垂向模態(tài)不滿足目標(biāo)值32Hz32Hz，需要進(jìn)行優(yōu)化。振型圖見下，需要進(jìn)行優(yōu)化。振型圖見下圖。圖。方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化1取消原轉(zhuǎn)向支撐托架里面兩個(gè)加強(qiáng)件，將轉(zhuǎn)向柱上安裝支架從3mm加厚到4mm31

30、.55Hz（+0.5Hz）-0.03kg2在方案1的基礎(chǔ)上把下支架拉寬（紅色部分為拉寬部分）31.63Hz（+0.08Hz）+0.03kg 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案：方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化3在方案2的基礎(chǔ)上不影響滑塊正常工作的情況下把上支架拉寬（紅色部分為拉寬的部分）31.71Hz（+0.08Hz）+0.02kg4在方案3的基礎(chǔ)上去掉轉(zhuǎn)向托架2號(hào)加強(qiáng)件，加上兩個(gè)支架，厚度2mm，支架做翻邊，31.95Hz（+0.24Hz）-0.05kg 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案：方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模

31、態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化5在方案4的基礎(chǔ)上去掉轉(zhuǎn)向托架1號(hào)加強(qiáng)件，加上兩個(gè)支架，厚度2mm，支架做翻邊32.21Hz（+0.26Hz）-0.13kg6在方案5的基礎(chǔ)上去掉方案4和方案5中增加的4個(gè)支架，把轉(zhuǎn)向柱托架結(jié)構(gòu)改為圖示藍(lán)色件形狀32.08Hz（-0.13Hz）-0.42kg 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案：振型振型目標(biāo)值（目標(biāo)值（Hz）原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)（Hz）方案方案5（Hz）方案方案6（Hz）一階垂向擺動(dòng)一階垂向擺動(dòng)3231.132.232.1一階橫向擺動(dòng)一階橫向擺動(dòng)3232.732.732.8質(zhì)量變化質(zhì)量變化-0.16kg-0.58kg 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析

32、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)分析 優(yōu)化結(jié)果：優(yōu)化結(jié)果：優(yōu)化后轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的質(zhì)量減少，且模態(tài)頻率得到了提高滿足目標(biāo)值32Hz。 懸置支架模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 分析目的：不良的噪聲和振動(dòng)會(huì)影響汽車的操作穩(wěn)定性和平順性；同時(shí)分析目的：不良的噪聲和振動(dòng)會(huì)影響汽車的操作穩(wěn)定性和平順性；同時(shí)還會(huì)使乘員產(chǎn)生不舒服和疲倦的感覺；嚴(yán)重的振動(dòng)會(huì)損壞汽車部件，大還會(huì)使乘員產(chǎn)生不舒服和疲倦的感覺；嚴(yán)重的振動(dòng)會(huì)損壞汽車部件，大大縮短汽車的使用壽命；懸置支架的模態(tài)分析主要為降低動(dòng)力總成傳遞大縮短汽車的使用壽命；懸置支架的模態(tài)分析主要為降低動(dòng)力總成傳遞到車身上的振動(dòng)，提高舒適性和汽車的使用壽命。到車身上的振動(dòng)，提高舒適性和汽車的使用壽命。

33、 分析方法：為減少計(jì)算量截取部分車身進(jìn)行約束模態(tài)分析，如懸置支架分析方法：為減少計(jì)算量截取部分車身進(jìn)行約束模態(tài)分析，如懸置支架連接在副車架上，則將懸置支架裝配到副車架上并約束副車架安裝孔進(jìn)連接在副車架上，則將懸置支架裝配到副車架上并約束副車架安裝孔進(jìn)行約束模態(tài)分析。行約束模態(tài)分析。 結(jié)果評(píng)價(jià)：結(jié)果評(píng)價(jià)： 為了達(dá)到良好的隔振效果，發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架必須要比隔振器為了達(dá)到良好的隔振效果，發(fā)動(dòng)機(jī)懸置支架必須要比隔振器的剛度大到一定程度。通常遵循兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是支架剛度是隔振的剛度大到一定程度。通常遵循兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是支架剛度是隔振器支架剛度的器支架剛度的610610倍，另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是支架的最低頻率

34、應(yīng)在倍，另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是支架的最低頻率應(yīng)在480Hz480Hz以上。以上。圖10：左懸置圖11：右懸置 懸置支架模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 案例：案例：某車型左懸置支架模態(tài)為347Hz，右懸置支架模態(tài)為242.9Hz,不滿足目標(biāo)值。方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化1將支架向上延長約35mm左懸置：377.9Hz（+30.9）右懸置：325.6Hz（+82.7）+0.39kg2刪除懸置支架加強(qiáng)板左懸置：347.9Hz（+0.9）右懸置：243.3Hz（+0.4）-0.15kg3左側(cè)支架拐角補(bǔ)上左懸置：418.7Hz（+40.8）+0.02kg圖示藍(lán)色加強(qiáng)板刪除 懸置支架

35、模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案：方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化4在sol3模型上增加懸置支架翻邊并和縱梁焊接左懸置：466.2Hz（+47.6）右懸置：360.8Hz（+35）+0.5kg5在sol3基礎(chǔ)上刪除加強(qiáng)板右懸置：344.2Hz（+18.4）-0.12kg6在sol3基礎(chǔ)上增加線焊左懸置：420.6Hz（+2）右懸置：330.2Hz（+4.4）+0.02kg 懸置支架模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案：方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化7增加料厚1.2mm的加強(qiáng)件左懸置：438.8Hz（+20.2

36、）右懸置：330.1Hz（+4.3）+0.12kg8在sol1到sol7基礎(chǔ)上更換支架左懸置：498.4Hz右懸置：475.2Hz（+87）+0.03kg增加撐角線焊到下支架上 懸置支架模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案：方案方案圖示圖示說明說明一階垂向模態(tài)一階垂向模態(tài)質(zhì)量變化質(zhì)量變化9在sol8基礎(chǔ)上增加料厚1.2mm的加強(qiáng)筋右懸置：476.8Hz（+1.6）+0.12kg10增加料厚1.5mm的加強(qiáng)件左懸置：498.4Hz（+20.2）右懸置：480.0Hz（+4.3）+3.2kg 懸置支架模態(tài)分析懸置支架模態(tài)分析 優(yōu)化方案：優(yōu)化方案： 優(yōu)化總結(jié)：優(yōu)化總結(jié)：通過以上方案經(jīng)優(yōu)化懸置

37、支架模態(tài)滿足目標(biāo)值，共增重1.72kg。被動(dòng)側(cè)掛鉤主動(dòng)側(cè)掛鉤掛鉤隔振器排氣系統(tǒng)圖5-1 排氣掛鉤模態(tài)分析排氣掛鉤模態(tài)分析 排氣掛鉤系統(tǒng)介紹：排氣掛鉤系統(tǒng)由主動(dòng)側(cè)掛鉤、被動(dòng)側(cè)掛鉤和掛鉤隔振器組成，如圖5-1所示。主動(dòng)側(cè)掛鉤與排氣系統(tǒng)連接，被動(dòng)側(cè)掛鉤與車身側(cè)連接，隔振器連接主、被動(dòng)側(cè)掛鉤。 為保證排氣掛鉤系統(tǒng)具有良好的隔振效果，通常要求主、被動(dòng)側(cè)掛鉤剛度5倍以上于隔振器剛度，同時(shí)還需滿足下式關(guān)系：K = KS + KM + KN1 1 1 1KS：隔振器剛度；KM：主動(dòng)側(cè)掛鉤剛度；KN：被動(dòng)側(cè)掛鉤剛度。主、被動(dòng)掛鉤頻率發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸數(shù)120 長安公司目前采用的是四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)，最高轉(zhuǎn)

38、速為6000RM，換算成頻率為200Hz，一般考慮50Hz的安全余量，故掛鉤頻率目標(biāo)為大于等于250Hz.。 排氣掛鉤模態(tài)分析排氣掛鉤模態(tài)分析 排氣掛鉤系統(tǒng)的剛度設(shè)計(jì)：排氣系統(tǒng)的振動(dòng)通過排氣掛鉤系統(tǒng)傳遞到車身上。當(dāng)傳遞到車身上的力大于10N或傳遞率小于20dB時(shí)，乘員就能明顯感覺到來自排氣系統(tǒng)的振動(dòng)或由振動(dòng)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)輻射噪聲。為保證良好的NVH性能，需要對(duì)排氣掛鉤系統(tǒng)進(jìn)行剛度設(shè)計(jì)。排氣掛鉤系統(tǒng)的剛度可由下式計(jì)算得出：圖5-2 排氣掛鉤模態(tài)分析排氣掛鉤模態(tài)分析 因?yàn)橹皇强疾炫艢鈷煦^本體的模態(tài)，所以在分析時(shí)只需要排氣掛鉤安裝位置附近的車體結(jié)構(gòu)及排氣吊耳結(jié)構(gòu)，具體模型截取方案請(qǐng)參考排氣掛鉤分析規(guī)范，

39、分析模型如圖5-2所示。 排氣掛鉤模態(tài)分析結(jié)果必須滿足目標(biāo)值，若不滿足，則需要優(yōu)化。優(yōu)化的方向可以從掛鉤的形狀、掛鉤的長度及掛鉤與車身的連接等方面考慮。圖5-3 排氣掛鉤模態(tài)分析排氣掛鉤模態(tài)分析 某款上商用車的排氣掛鉤模態(tài)分析及優(yōu)化案例某款上商用車的排氣掛鉤模態(tài)分析及優(yōu)化案例優(yōu)化方案：將掛鉤安裝板加寬15mm，并增加2個(gè)焊點(diǎn)，質(zhì)量增加0.02Kg，如圖5-3 所示。優(yōu)化結(jié)果：排氣掛鉤模態(tài)有224.9Hz提高到338.4Hz，滿足目標(biāo)值。 蓄電池支架模態(tài)分析蓄電池支架模態(tài)分析 蓄電池支架介紹蓄電池支架介紹蓄電池支架主要用與安裝、固定蓄電池，并保證汽車在各種工況下，蓄電池能夠正常工作，且不與周邊零

40、件發(fā)生摩擦、磕碰等。各車型蓄電池大小、質(zhì)量不等，一般10Kg以上，汽車工況復(fù)雜，因此需要對(duì)支架進(jìn)行剛度設(shè)計(jì)，保證支架具備良好的強(qiáng)度、疲勞及NVH性能。一般轎車，蓄電池支架會(huì)選用普通鋼材結(jié)構(gòu)。經(jīng)濟(jì)型轎車由于成本的壓力，可能會(huì)采用塑料成型結(jié)構(gòu)。高檔轎車或出于輕量化考慮可能會(huì)選用一些輕質(zhì)、優(yōu)質(zhì)材料。 蓄電池支架模態(tài)分析蓄電池支架模態(tài)分析 蓄電池支架模態(tài)分析意義蓄電池支架模態(tài)分析意義當(dāng)蓄電池支架模態(tài)與怠速激勵(lì)相同，汽車在怠速狀態(tài)下時(shí)，蓄電池支架就會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，發(fā)生異響等，影響周圍零件正常工作，削弱蓄電池的性能及使用壽命。通過模態(tài)分析，設(shè)計(jì)人員能夠在設(shè)計(jì)早期知道支架的動(dòng)力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)支架的

41、設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在前期規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，避免后期整改困難。當(dāng)蓄電池支架模態(tài)與怠速激勵(lì)相同，汽車在怠速狀態(tài)下時(shí)，蓄電池支架就會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，發(fā)生異響等，影響周圍零件正常工作，削弱蓄電池的性能及使用壽命。通過模態(tài)分析，設(shè)計(jì)人員能夠在設(shè)計(jì)早期知道支架的動(dòng)力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)問題，指導(dǎo)支架的設(shè)計(jì)和優(yōu)化。在前期規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，避免后期整改困難。 蓄電池支架模態(tài)分析蓄電池支架模態(tài)分析 蓄電池支架模態(tài)目標(biāo)值設(shè)定依據(jù)蓄電池支架模態(tài)目標(biāo)值設(shè)定依據(jù)蓄電池支架模態(tài)要避開汽車常用工況下的幾率，如發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)。另外還要避免與其它系統(tǒng)的主要模態(tài)發(fā)生耦合，主要有整車的彎曲模態(tài)，整車的扭轉(zhuǎn)模態(tài)，懸架的模態(tài)，轎車最好還要避開發(fā)動(dòng)機(jī)艙的主要模態(tài)。為

42、了較小路面激勵(lì)對(duì)支架的影響，一般考慮向上避頻。長安公司蓄電池支架模態(tài)目標(biāo)值除考慮了以上條件外，還借鑒了國外汽車公司的經(jīng)驗(yàn)，一般要求大于等于45Hz圖6-1 蓄電池支架模態(tài)分析蓄電池支架模態(tài)分析 蓄電池支架模態(tài)目標(biāo)值設(shè)定依據(jù)蓄電池支架模態(tài)目標(biāo)值設(shè)定依據(jù)分析模型為部分車身模型及蓄電池、支架模型，如圖6-1所示。具體模型截取及分析方法請(qǐng)參考蓄電池支架模態(tài)分析規(guī)范。分析過程中必須要考慮到電池的質(zhì)量、質(zhì)心位置的影響。蓄電池支架模態(tài)結(jié)果必須滿足目標(biāo)值，若不滿足，則需要優(yōu)化。優(yōu)化的方向可以增加支架與車體的連接，支架本體結(jié)構(gòu)等方向考慮。優(yōu)化結(jié)果：蓄電池支架模態(tài)有優(yōu)化結(jié)果：蓄電池支架模態(tài)有18Hz提高到提高到4

43、3.7Hz，滿足目標(biāo)值。，滿足目標(biāo)值。圖6-2 蓄電池支架模態(tài)分析蓄電池支架模態(tài)分析 某款乘用車模態(tài)分析及優(yōu)化案例某款乘用車模態(tài)分析及優(yōu)化案例優(yōu)化方案：增加支架與車體的連接。內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 內(nèi)飾車身的定義內(nèi)飾車身的定義整車中去除底盤和動(dòng)力總成后的部分，簡(jiǎn)稱TB。 內(nèi)飾車身模態(tài)的分析意義內(nèi)飾車身模態(tài)的分析意義檢查和調(diào)試分析模型，能及時(shí)更正模型連接錯(cuò)誤，保證計(jì)算的準(zhǔn)確性；內(nèi)飾車身模型是整車模型的基礎(chǔ)，通過考察內(nèi)飾車身中關(guān)重模態(tài)可以初步評(píng)判車身整體的模態(tài)分布情況，提前發(fā)現(xiàn)請(qǐng)潛在NVH問題；掌握NVH相關(guān)的重要部件的固有頻率，與數(shù)據(jù)庫中同類車型進(jìn)行比較和評(píng)價(jià)；內(nèi)飾車身的一階主扭頻率和

44、一階主彎頻率是車體NVH性能重要反映，決定了汽車骨架的好壞，如果頻率過低，需要通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)提高主頻；通過內(nèi)飾車身上的局部模態(tài)可以找到車身結(jié)構(gòu)上的薄弱區(qū)域，發(fā)現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)上的潛在NVH隱患。內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 內(nèi)飾車身的建模及分析流程內(nèi)飾車身的建模及分析流程q白車身的模型建立q車身附件的模型建立q車身內(nèi)飾件的模型建立q聲學(xué)空腔的模型建立q重量的檢查q連接關(guān)系的檢查q振型判斷的檢查BIWIP閉合件保險(xiǎn)杠，翼子板和阻尼膠座椅備胎散熱器內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 內(nèi)飾車身模態(tài)析的關(guān)重點(diǎn)內(nèi)飾車身模態(tài)析的關(guān)重點(diǎn)車身一階彎曲及扭轉(zhuǎn)是否滿足目標(biāo)值，與主要激勵(lì)源（發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、常用轉(zhuǎn)速工況、

45、路面激勵(lì)）是否避頻合理；轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模態(tài)：一階垂向模態(tài)、一階橫向模態(tài)，是否滿足目標(biāo)值，是否與主要激勵(lì)源（發(fā)動(dòng)機(jī)怠速頻率帶）避頻合理；車身板件局部模態(tài)，是否與聲腔模態(tài)存在耦合；內(nèi)飾車身的一階主扭頻率和一階主彎頻率是車體NVH性能重要反映，決定了汽車骨架的好壞，如果頻率過低，需要通過優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)提高主頻；通過內(nèi)飾車身上的局部模態(tài)可以找到車身結(jié)構(gòu)上的薄弱區(qū)域，發(fā)現(xiàn)車身結(jié)構(gòu)上的潛在NVH隱患。內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 內(nèi)飾車身模態(tài)析的關(guān)重點(diǎn)內(nèi)飾車身模態(tài)析的關(guān)重點(diǎn)考察項(xiàng)考察項(xiàng)考察重點(diǎn)考察重點(diǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)評(píng)價(jià)指標(biāo)車身車身一階扭轉(zhuǎn)與主要激勵(lì)源（如怠速頻率）避頻一階彎曲前艙橫擺模態(tài)與怠速頻率帶避頻轉(zhuǎn)向系統(tǒng)轉(zhuǎn)向

46、系統(tǒng)一階垂向模態(tài)與怠速頻率帶避頻一階橫向模態(tài)車身附件模態(tài)車身附件模態(tài)座椅、車門等模態(tài)與車身主階模態(tài)避頻合理車身局部模態(tài)車身局部模態(tài)頂蓋、地板等模態(tài)1.與聲腔模態(tài)避頻2.與鄰近結(jié)構(gòu)模態(tài)避頻內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 案例案例在對(duì)CV8進(jìn)行主管駕評(píng)時(shí)發(fā)現(xiàn)車內(nèi)存在敲鼓聲的問題；NVH所針對(duì)上述問題進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如下。經(jīng)過分析判斷，50Hz附件的峰值噪聲是產(chǎn)生敲鼓聲的原因。20.00500.00HzRRR (CH7)21.8561.8530.0040.0050.0060.0024.0026.0028.0032.0034.0036.0038.0042.0044.0046.0048.0052.00

47、54.0056.0058.00dB(A)Pa0.001.00Amplitude47.7849.28克魯茲卡羅拉悅動(dòng)?？怂箖?nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析 案例案例CAE通過分析發(fā)現(xiàn)，轎車聲腔的第一階非剛體模態(tài)在50Hz附近，當(dāng)大壁板件模態(tài)與聲腔該模態(tài)接近時(shí)，二者耦合就會(huì)導(dǎo)致車內(nèi)產(chǎn)生峰值響應(yīng)。48.2Hz52Hz內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析圖7-1 案例案例優(yōu)化方案1頂蓋最后一根橫梁下表面下拉10mm，后排的噪聲結(jié)果均下降2dB左右下表面下拉10mm內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析圖7-2 案例案例優(yōu)化方案2頂蓋后橫梁增加動(dòng)態(tài)吸振器，吸振器質(zhì)量1.5Kg，后排噪聲結(jié)果減少4dB動(dòng)態(tài)吸振器內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析圖7-3 案例案例優(yōu)化方案3頂蓋后橫梁中部加1.3Kg的質(zhì)量，50Hz附近車內(nèi)噪聲下降3.8dB1.3Kg質(zhì)量內(nèi)飾車身模態(tài)分析內(nèi)飾車身模態(tài)分析圖7-4 定義定義接附點(diǎn)動(dòng)剛度：在整車NVH分析中，噪聲傳遞函數(shù)路徑對(duì)NVH性能有較大影響，而噪聲基本從底盤通過與車身的安裝接附點(diǎn)傳遞到車身，因此對(duì)接附點(diǎn)局部區(qū)域的動(dòng)剛度