板块贡献量分析在汽车振动噪声设计中的应用
MSC.Nastran ACMS模块在汽车仿真分析中的应用
MSC.Nastran ACMS模块在汽车仿真分析中的应用
屈晓峰,方华,韩坤,李保国
(北汽集团越野车研究院 北京,101300)
[摘要]我公司采购了MSC.Nastran2013软件,采购前进行了软件测试,关注新版本软件计算精度及计
算时间成本。根据公司主流业务内容,测试了整备车身模态和频率响应传递函数计算。通过软件测试,证
明MSC.Nastran2013满足分析精度与效率要求,满足工程需求。
关键词: NVH,CAE,高性能计算, The Application of the MSC.Nastran ACMSin the Simulation Analysis of
Vehicle
Quxiaofeng, Fanghua, Hankun, Libaoguo
BAIC GROUP OFF-ROAD VEHICLE R&D
[Abstract] Before purchasing MSC.Nastran2013, the trimmed body mode and the frequency response
function were resolved to ensure the calculation accuracy and the efficiency of the software. Finally, it is
shown that the MSC.Nastran2013 met our request of project.
Key words: NVH, CAE, HPC
1 MSC.Nastran加速模块介绍
MSC公司于2013年底推出了Nastran新版本:MSC.Nastran2013.1。新版本除了增加嵌入式疲劳解
算器等开创性功能,以及对上一个版本中的疲劳寿命和孔隙材料建模的优化,还加强了其计算性能,
进一步提升了速度,降低产品开发计算时间成本。
MSC.Nastran2013主要采用了如下技术提高计算效率:
基于单一源求逆法的排气噪声对车内噪声贡献量分析
基于单一源求逆法的车内排气噪声贡献量分析 2013年l0月
文章编号:1006—1355(2013)05—0064—03
基于单一源求逆法的排气噪声
对车内噪声贡献量分析
徐猛 ,张俊红 ,李基芳 ,何伟举 ,翟乃斌
(1.天津大学内燃机国家重点实验室,天津300192;
2.天津一汽夏利汽车股份有限公司产品开发中心,天津300190)
摘要:以某车型车内噪声声压级为目标,以单一源求逆法辨识排气噪声体 ̄JtDi:l速度,并测试排气 I到 内噪声[1 标点的声学传递函数。计算排气管口通过空气传递路径到车内噪声的贡献量,得知任发动机l730rpm附近排气噪声的 2阶激励频率是车内噪声的主要贡献源,此时车内噪声主要是排气噪声过大引起的。增加车辆的吸隔音措施效果小明 显,应优化排气管消声器以降低排气噪声。实验验证了分析结果。 关键词:声学;单一源求逆法;排气噪声;传递路径;贡献量分析 中图分类号:U467.4 文献标识码:A DO1编码:10.3969/j.issn.1006.1335.2013.05.014
Analysis of Exhaust Noise Contribution to Vehicle’S Interior Noise
Based on Single Path Inversion
XU Meng 1,2 ZHANG Jun-hong ,LI Ji- ̄ang ,HE Wei-ju 2,
ZHAI Nai-bin2
(1.State key laboratory of Engines Tianjin University,Tianjin 300072,China;
2.R&D Centre,Tianjin FAW Xiali Automobile Co.,Ltd.,Tianjin 300190,China)
Abstract:Analysis of noise transfer path from exhaust noise source to vehicle’S interior position was carried out based on exhaust volume acceleration estimation using single path inversion method.The acoustic transfer function from the exhaust outlet to the vehicle’S internal objective points was tested,and the noise contribution of the exhaust to the internal noise was calculated.It was found that the exhaust noise with the second order excitation frequency at the engine speed 1 730rpm is the main noise source of the vehicle’S interior noise,and the high sound pressure level of the interior noise is induced by the overlarge volume acceleration of the exhaust instead of the transfer path function from the exhaust orifice to vehicle’S interior objective points.Thus,to reduce the exhaust noise,the exhaust silencer should be optimized.By measuring and comparing the sound pressure levels at driver’S right ear with and without exhaust noise insulation respectively,this conclusion was validated. Key words:acoustics;single path inversion;exhaust noise;transfer path analysis;contribution analysis
声学振动分析
声学振动分析
声学振动分析是一项重要的技术,它通过对声音的振动特性进行研究和分析,揭示了许多与声学振动有关的科学原理和应用技术。本文将探讨声学振动的基本概念、分析方法和应用领域。
一、声学振动的基本概念
声学振动是指物体在受到外界力的作用下,产生的机械运动所产生的声音现象。声音是由空气、液体或固体等介质中的分子振动引起的,它的传播速度和频率与介质的性质有关。
声学振动的基本参数包括频率、振动形态和声压级等。频率是指声音振动的频率,用赫兹(Hz)表示;振动形态描述了声音的波形特征,可以通过傅里叶变换等方法来分析;声压级是表示声音强度的指标,通常用分贝(dB)来表示。
二、声学振动分析方法
声学振动分析主要借助数学模型和计算机模拟来实现。以下是声学振动分析常用的方法:
1. 声学测量方法:通过使用专业的声学测量设备,例如声音分析仪、声级计等,对声音的频率、声压级等进行测量和统计分析。
2. 模态分析方法:模态分析主要用于分析结构体在特定频率下的振动模态和振型。通过对结构体进行激励,并测量其振动响应,可以得到结构体的固有频率和振型。 3. 有限元分析方法:有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值分析方法,可以用于模拟和分析结构体在声场激励下的振动响应。该方法基于有限元模型,通过求解结构体的振动方程,得到其频率响应和振型。
4. 声学仿真方法:声学仿真是利用电脑模拟技术,通过建立声学模型和数字计算模型,对声学振动进行数值模拟和分析。这种方法可以在不同环境和条件下对声学振动进行仿真实验,以便研究其特性和优化设计。
三、声学振动分析的应用领域
声学振动分析在许多领域具有重要应用价值,以下列举几个常见的应用领域:
1. 声学工程:声学振动分析可以用于声学设计和噪声控制。通过对声学环境和声音传播特性进行分析,可以优化建筑结构、减少噪声污染,并提高声学性能。
2. 航空航天:声学振动分析在航空航天工程中广泛应用。它可以用于飞机、火箭、发动机等结构的振动分析和噪声控制,保证飞行器的安全性和舒适性。
汽车声学包轻量化设计分析
汽车声学包轻量化设计分析
摘要:本文旨在研究汽车声学包的轻量化设计,要求在保证声学性能的前提下,尽可能实现轻量化的目标。针对电动汽车的轻量化设计需求,综合考虑其声源分布,对电动汽车关键声学包部件进行轻量化研究。
关键词:汽车声学包;轻量化设计
引言:车内噪声按照频率可分为低频、中频和高频噪声。车内低频噪声可采用有限元法和边界元法等分析求解;而随着频率的升高,车身结构在高频段呈现出“短波长、高模态密度和高模态重叠数”等特性,导致有限元法不适用于高频噪声分析;而统计能量法可克服这些不适合有限元分析的因素,故可广泛应用于高频噪声研究中。声学包是控制车内高频噪声的有效措施,将不同吸、隔声材料进行最优组合,不仅可获得良好的声学性能,还能实现材料的轻量化。如以覆盖率、堵件厚度、PU泡沫厚度和EVA面密度为设计变量,对前围板声学包进行优化,使声学包在隔声性能与质量之间取得最佳平衡。
一、汽车声学包轻量化分析
电动汽车的轻量化设计直接影响到续航里程、行驶能耗、安全等方面的性能,汽车轻量化已成为当前汽车工业发展的主要趋势。声学包作为整车中一个重要子系统,有较强的轻量化需求。声学包轻量化的前提是不造成整车声学性能的衰减。声学包材料特征参数(如厚度、密度等)存在一定的不确定性,其声学性能的稳健性是声学包轻量化设计的一个主要考量。基于声学包样件在制作、运输过程中可能存在的厚度、材料参数(流阻、密度)等方面的不确定因素,研究其对整车声学包性能稳健性的影响。通过合理的优化分析,可设计出兼顾吸隔声性能与良好声学性能稳健性的轻量化声学包部件。
二、计算原理 声学包零部件往往采用单一材料组分,未结合传递路径贡献量差别进行不同组合设计,存在声学包性能过设计且重量无法把控的弊端。基于统计能量分析原理,综合路径贡献量与声学包方案组合灵敏度指标进行分析,从而实现声学包性能与轻量化平衡优化设计。
1、声学材料Biot参数
声学材料的声学行为受5个Biot参数(孔隙率、流阻率、弯曲度、黏性特性长度和热特性长度)以及3个力学参数(杨氏模量、泊松比和损耗因子)影响,其中力学参数只影响弹性质地材料,不考虑力学参数对非弹性质地材料性能影响。利用有限元传递矩阵方法可以对声学包材料吸隔声性能进行预测。
浅谈VTF分析在车辆怠速抖动问题中的应用
浅谈VTF分析在车辆怠速抖动问题中的应用
摘要:某乘用车在怠速开、关空调工况下,方向盘振动加速度较大,影响乘坐舒适性。本文首先对该车型方向盘振动峰值的可能贡献通道进行VTF分析,包括动力总成悬置系统、排气系统、散热器悬置系统、悬架系统等等。然后对动力总成前、后悬置和散热器总成悬置进行优化设计后,使得车内方向盘振动幅值降低,乘坐舒适性得到改善。
关键词:VTF 悬置 振动 优化设计
1 引言
1.1车辆NVH性能简介
NVH(Noise、Vibration、Harshness)是车辆噪声、振动与乘坐舒适性(声振粗糙度)的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题,它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。影响整车NVH性能的主要来源是发动机、传动系、车身、轮胎与路面。其中,怠速和加减速工况下车内噪声振动水平在一定程度上决定了用户对整车NVH性能的评价。
1.2 VTF概述
振动传递函数VTF(Vibration Transfer Function)主要是指输入激励载荷与输出振动之间的对应函数关系,用于评价车身结构对振动的灵敏度特性。传统的VTF分析主要通过在动力总成、底盘、排气系统等与车身接附点施加单位力激励,测试或计算得到车内振动响应。
VTF振动传递路径分析是用来评估激励源到振动加速度传递路径大小的工具,它基于一系列输入点到输出位置的声振传递函数矩阵,该传递函数即VTF可以表示为:
其中,a表示特定位置的振动加速度。 表示从激励源到目标位置振动加速度的传递函数。F表示施加在输入位置的激励力。从公式可以看出,车内目标位置振动响应大小不仅跟激励大小有关,而且跟声振传递函数有关,所以当激励力大小改变困难时,就要求对声振传递函数即VTF进行研究,从结构上找出解决问题的方法。
声学测量在工程领域的应用案例分析
声学测量在工程领域的应用案例分析
引言
声学测量是一种利用声波传播和反射原理的技术,广泛应用于工程领域。通过对声音的测量和分析,可以帮助工程师们解决各种问题,提高工程质量和效率。本文将通过几个实际案例,介绍声学测量在工程领域的应用。
一、建筑声学测量
建筑声学测量是指对建筑物内部和周围环境中的声音进行测量和分析。在建筑设计和施工过程中,声学测量可以帮助工程师评估建筑物的隔音性能、室内声学环境以及噪声污染等问题。例如,在一个酒店项目中,声学测量可以帮助工程师评估客房的隔音效果,确保客人在房间内享受到良好的休息环境。
二、汽车工程中的声学测量
汽车工程中的声学测量主要用于评估汽车的噪声和振动问题。通过对汽车发动机、车身和车内空间的声学测量,可以帮助工程师们确定噪声源,并采取相应的措施进行噪声控制。例如,在一个汽车制造厂中,声学测量可以帮助工程师评估汽车发动机的噪声水平,并设计消音器来减少噪音。
三、航空航天工程中的声学测量
航空航天工程中的声学测量主要用于评估飞机和火箭发动机的噪声问题。通过对发动机和机翼的声学测量,可以帮助工程师们改进设计,减少噪声污染。例如,在一个飞机制造厂中,声学测量可以帮助工程师评估飞机引擎的噪声水平,并采取措施减少噪音对机组人员和乘客的影响。
四、环境保护中的声学测量 声学测量在环境保护中也有重要应用。通过对工业企业、建筑工地和交通枢纽等地点的噪声进行测量和分析,可以帮助环保部门评估噪声污染的程度,并采取相应的措施进行治理。例如,在一个城市环保局中,声学测量可以帮助工程师评估工厂排放的噪声水平,并制定相应的噪声控制方案。
五、医疗工程中的声学测量
声学测量在医疗工程中也有广泛应用。通过对医院手术室、病房和诊疗室的声学测量,可以帮助医疗工程师评估医疗环境的声学性能,并采取措施提高患者的舒适度和安全性。例如,在一个医院项目中,声学测量可以帮助工程师评估手术室的噪声水平,并设计隔音措施来减少噪音对医生和患者的干扰。
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》范文
《汽车动力总成悬置系统振动分析及优化设计》篇一
一、引言
随着汽车工业的飞速发展,消费者对汽车性能的要求日益提高,其中,汽车的舒适性和稳定性成为了重要的考量因素。汽车动力总成悬置系统作为连接发动机与车身的重要部分,其性能的优劣直接影响到整车的振动特性和乘坐舒适性。因此,对汽车动力总成悬置系统的振动进行分析及优化设计显得尤为重要。本文旨在探讨汽车动力总成悬置系统的振动特性,并提出相应的优化设计方案。
二、汽车动力总成悬置系统概述
汽车动力总成悬置系统主要由发动机、离合器、变速器、传动轴等组成,通过一系列的悬置元件将动力总成与车身连接起来。其作用主要是支撑和固定动力总成,同时通过减震元件减少发动机产生的振动对整车的传递,从而提高整车的舒适性和稳定性。
三、汽车动力总成悬置系统振动分析
(一)振动来源
汽车动力总成悬置系统的振动主要来源于发动机的工作过程、路面的不平度以及发动机和车身之间的共振等。其中,发动机的振动是主要的振动源。
(二)振动传递路径 发动机的振动通过悬置元件传递到车身,再传递到乘员。其中,悬置元件的刚度和阻尼特性对振动的传递具有重要影响。
(三)振动分析方法
通过对汽车动力总成悬置系统进行理论分析和仿真模拟,可以有效地分析其振动特性。常用的分析方法包括有限元法、多体动力学法和实验分析法等。
四、汽车动力总成悬置系统优化设计
(一)优化设计目标
汽车动力总成悬置系统的优化设计旨在降低发动机的振动和噪声传递,提高整车的舒适性和稳定性。
(二)优化设计方案
1. 改进悬置元件的设计:通过改变悬置元件的刚度和阻尼特性,优化其减震效果。
2. 优化发动机与车身的连接方式:采用更合理的连接方式,减少振动和噪声的传递。
3. 增加附加减震装置:在关键部位增加附加减震装置,进一步提高整车的减震效果。
4. 优化整车结构:通过优化整车结构,提高整车的刚度和稳定性,从而降低振动和噪声的传递。
五、实例分析
基于模态应变能分析和板件单元贡献分析的车身阻尼处理
・设计・计算.研究.
基于模态应变能分析和板件单元贡献分析的
车身阻尼处理
朱林森周 铉赵静
(同济大学)
【摘要】基于汽车车身有限元模型与乘坐室空腔有限元模型,以声固耦合方法为车内噪声分析预测手段.分别 以车身模型的模态应变能信息和对车内场点的板件单元贡献信息为指标.确定了对车身板件进行阻尼处理的位置 和面积,并通过实例验证了2种阻尼处理方法的效果。模态应变能指标具有普遍适用性.而板件单元贡献指标对特 定工况下的噪声问题具有针对性。 主题词:车身模态应变能板件单元贡献 阻尼处理声固耦合
中图分类号:TB535.+1 文献标识码:A文章编号:1000—3703(2010)10—0008—03
Vehicle Damping Treatment based on Modal Strain Energy Analysis
and Panel Element Contribution Analysis
‘Zhu Linsen,Zhou Hong,Zhao Jing (Ton ̄i University) 【Abstract]Based on finite element model of auto body and passenger compartment,and with acoustic structure CO-- upling method as interior noise analysis and forecast method,and modal strain energy information of body model and panel element contribution of interior field point as index,the location and area of the body panel for damping treatment are identified,the effect of these two damping treatment methods is verified with experiment.Modal strain energy is proved to have general applicability,whereas panel element contribution criteria is specially applicable to noise issue in special working conditions. Key words:Auto body,Modal strain energy,Panel element contribution,Damping treatm—
朱志峰_OptiStruct在整车NVH分析中的应用
Altair 2013技术大会论文集
- 1 -
OptiStruct在整车NVH分析中的应用
OptiStruct Application In Full vehicle NVH Analysis
朱志峰 郭志伟
(广汽吉奥技术中心 杭州 311200)
摘 要: 本文阐述在某款SUV项目研发的过程中,利用Altair OptiStruct解算器成功完成了
NVH-CAE相关的工作,从零部件、子系统到车身、底盘和整车,从目标设定、目标分解到性能优
化,初步建立起了汽车振动噪声NVH-CAE的研发流程与平台。利用AMSES加速模块在保证精度
的前提下,非常显著地缩短了每轮NVH计算的求解时间,为本次项目工作带来了非常大的帮助。
关键词: 整车NVH NVH-CAE OptiStruct AMSES
Abstract: In the process of SUV project development, Altair OptiStruct solver performed all of
the NVH work successfully, from components, subsystem to body, chassis and full-vehicle, from
target setting, target decomposition to performance optimization, built the process and platform of
vehicle NVH. And with the OptiStruct AMSES acceleration module, the time of NVH analysis each
round reduced effectively while analytical precision were reliable. Altair OptiStruct and AMSES
乘用车车内振动噪声测试方法研究
Applied Physics 应用物理, 2021, 11(4), 204-213
Published Online April 2021 in Hans. /journal/app https:///10.12677/app.2021.114024
文章引用: 李旭伟, 杨清淞, 杨东绩, 黄骥. 乘用车车内振动噪声测试方法研究[J]. 应用物理, 2021, 11(4): 204-213.
DOI: 10.12677/app.2021.114024
乘用车车内振动噪声测试方法研究
李旭伟,杨清淞,杨东绩,黄 骥
中汽研汽车检验中心(天津)有限公司,天津
收稿日期:2021年3月9日;录用日期:2021年4月14日;发布日期:2021年4月21日
摘 要 本文研究汽油乘用车行驶工况下车内振动噪声的测试和分析方法,该方法包含测点的选择和布置,典型
行驶工况的选取,测点涵盖了车内乘员主要接触和活动区域,具有针对性。试验数据从时域和频域两个
方面进行分析,得到被测车辆振动噪声的数值结果和主要频率特征,分析了不同工况下现象和结果差异
的原因,为乘用车振动噪声的研究和评价提供了一种试验分析方法。
关键词
乘用车,振动噪声,频率分析
Research on Measurement Method of
Vibration and Noise in Passenger Car
Xuwei Li, Qingsong Yang, Dongji Yang, Ji Huang
CATARC Automotive Test Center (Tianjin) Co., Ltd., Tianjin
Received: Mar. 9th, 2021; accepted: Apr. 14th, 2021; published: Apr. 21st, 2021
Abstract
