车身板件振动声学贡献分析与优化

以某型面包车为例,引入频率准则以及模态置信度准则的概念,通过白车身模态试验验证结构有限元模型正确性;在结构有限元模型上选择发动机悬置位置作为力激励点,通过模态叠加法得到结构振动响应;并以此作为声学边界元模型的边界条件,计算得到车内某点的声灵敏度曲线;根据实车怠速工况下车内声压以及发动机悬置振动响应分析结果,找出相应的车内声压响应峰值频率作为作板件贡献分析,确认贡献显著的板件;以整车半消声室为试验环境,在实车上对相应板件进行约束阻尼处理进行验证,试验结果表明,车内声压在对应峰值位置有较明显的下降.     

大客车车身骨架多学科协同优化设计

对某全承载大客车车身骨架结构进行包括轻量化、刚度、强度、振动模态和翻滚的多学科设计优化,以提高客车的综合性能.为克服客车翻滚分析的高度非线性带来的寻优困难,并解决结构有限元分析的低效问题,建立各学科的近似模型.首先建立大客车车身结构有限元模型,其中刚度、强度以及振动模态分析由Msc.Nastran完成,翻滚分析由显式动力学软件Ls-dyna完成.其次结合工艺要求和灵敏度分析结果,选择出各学科的设计变量,用优化的拉丁方方法完成试验设计.在此基础上,采用响应面方法建立各学科结构响应的近似模型.建立客车车身骨架结构的多学科优化模型,并用协同优化方法求解.结果显示,优化后的设计方案在轻量化、刚度、强度、模态振动和翻滚安全性方面均优于原设计方案.     

轿车车身怠速共振分析

针对某轿车在怠速工况下车身容易产生共振,采用有限元技术和模态试验相结合的方法对该轿车白车身进行模态分析,找出车身振动的根本原因。首先建立白车身有限元模型,重点研究点焊单元的模拟方法,通过模态分析得到该白车身模态参数;然后搭建白车身模型的模态测试系统,采用随机子空间法识别得到白车身模型的模态动态响应参数。通过对比计算模态和试验模态,误差在5.3%内。结果表明,发动机激励频率(23~25 Hz)与车身1阶试验模态频率(25.53 Hz)相近是导致怠速工况下车身振动的主要原因,应增强车身发动机盖和顶板强度,这为车身的动态和结构设计提供了参考依据。     

车身结构NVH特性多目标拓扑优化研究

建立了某车身地板结构动力学有限元模型,通过分析自由模态固有频率和多点激励下频率响应,验证了车身地板数值分析模型的有效性。以地板结构各激励点最大振动速度的平方和最小化作为目标函数,建立了多目标拓扑优化模型。通过解读优化结果,提出了地板结构改进方案。改进后的车身地板结构各阶自由模态固有频率增加达10%以上,各激励点速度响应大大降低,NVH特性明显提高。研究表明,减小振动速度的多目标拓扑优化设计是一种改善车身NVH特性的有效方法。     

客车NVH特性的车身地板优化设计

针对某客车在高速下车身地板中后部振动较大、导致车厢内部NVH性能变差的问题,利用有限元软件建立了该车身地板的有限元模型。并通过试验测试分析技术和有限元模态分析法找出了车厢内地板振动的原因,其原因是客车车身地板后部在(45~60Hz)内存在两个局部模态,此两个模态频率落在了传动轴的1.28阶激励和发动机的2阶工作激励频率范围内,引发了地板的共振。先对车身地板的有限元模型中的横梁进行了灵敏度分析,然后根据分析结果进行了地板横梁结构及布置的优化,最后对优化结果进行了试验验证。试验结果表明优化后车身地板的振动明显减弱,表明了优化方案的有效性,这对解决类似的汽车NVH问题具有指导和参考价值。     

客车车内声场的声固耦合分析

利用HyperWorks软件建立了客车骨架结构有限元模型和客车车内声腔声学有限元模型,在Virtual Lab中建立了声固耦合模型,并进行模态分析。采集了客车怠速工况下发动机悬置被动端振动加速度以及车内前中后排乘客处声压值;将测量的激励信号施加于声固耦合模型进行频率响应分析,计算10~200 Hz范围内的车内声压响应,并与试验测试得到的声压值进行对比分析。分析表明,仿真响应频谱与试验响应频谱的峰值频率对应较好,虽然仿真值小于试验值,但是利用此模型还是能够较准确得预测车内振动噪声响应。     

某混合动力客车车身结构动力响应特性分析

混合动力客车常将动力电池包布置于车顶,因此车身结构强度是否能满足要求必须考虑行驶过程中道路不平引起的随机振动激励、瞬态冲击等特殊情况的影响。论文建立了某混合动力客车有限元模型。将动力电池模块与车身结构作为一个整体,进行了随机振动和瞬态冲击情况下的结构动力响应特性分析。仿真分析结果为车身结构强度设计和电池包的可靠固定提供了有效的参考依据。     

基于声固耦合模型的车内低频结构噪声响应分析

根据模态相似原则建立某重型商用车简化的驾驶室有限元模型。在此基础之上建立驾驶室的声固耦合模型,并利用声学模态试验验证了模型的正确性。通过实车道路试验测量怠速工况和匀速行驶工况下驾驶室悬置点的激励信号和车内振动噪声响应信号。将测量的激励信号施加于声固耦合模型进行频率响应分析,计算20～200 Hz范围的车内结构噪声。将得到的振动噪声响应仿真结果与试验结果进行对比分析。分析表明,仿真响应频谱能够反映出激励谱和模态的影响,与试验结果相符。利用此模型预测车内振动噪声水平,也具有较高精度。     

NJ6400白车身结构动力学分析及优化设计

利用有限元分析的方法对轿车白车身结构进行了动力学分析，通过改变车身结构情况分析计算，研究了车身结构与其固有频率和振动的关系，即进行有限元模型的灵敏度分析，最后对模型进行了优化设计。     

基于板梁混合结构力学模型的车身顶盖NVH优化

为优化顶盖NVH性能,首先基于板梁混合结构动力学理论,建立顶盖结构动力学模型,得出固有频率计算公式。然后分别研究顶盖加强梁截面宽高比和板梁厚度比变化对动态特性的影响。接着采用结构拓扑优化和模态应变能分析技术,获取某实车顶盖弯曲振动模态敏感结构。最后综合顶盖动态力学理论和实车模态振型特征,提出合理的顶盖NVH性能优化方案,可为车身顶盖结构优化提供理论依据和方案借鉴。     

基于车身悬置动刚度的车内降噪研究

燃油车在定置工况下由于车身各板件振动引起的车内噪声对乘坐舒适性有较大影响,通过发动机、悬置等与车身的连接点传递至车身的振动是引起车身板件振动的主要原因。对某重卡车身悬置安装点动刚度及噪声传递函数进行了计算,发现其X向动刚度及噪声传递函数远低于企业标准;基于此明确了提高悬置安装点动刚度降低车内噪声的方法,通过对悬置支架结构优化改进,提升了悬置安装点动刚度。试验结果表明:改进方案能够降低车辆怠速及定置额定转速两种工况下的车内噪声,悬置安装点动刚度的优化有益于降低特定工况下的车内噪声。     

客车车身骨架的瞬态动力学分析

为了分析动态工况对客车车身骨架的影响,建立了客车车身结构的有限元分析模型,重点研究了车身骨架结构在动态弯曲工况和动态扭转工况下的瞬态响应。从车身骨架瞬态响应分析中可以看出:车身骨架最大应力值为247.7 MPa,没有超过材料的屈服极限,扭转工况下的最大应力随时间的变化呈"抛物线"状,而弯曲工况下最大应力随时间波浪振动、逐渐减小,最大位移随时间的变化呈"马鞍"状;无论是扭转工况还是弯曲工况,其Z向速度在波峰时均为零,此时加速度达到最大值。由此验证了该客车设计的合理性,所得结果可直接为该款客车的进一步优化分析提供参考依据。     

某电动轿车车身结构优化与NVH性能提升

以某电动轿车车身与底盘间主要接附点为激励源,以驾驶员的右耳为响应点,利用装备车身有限元模型和装备车身乘员舱声学空腔有限元模型建立整车声固耦合有限元模型。对整车声固耦合有限元模型进行噪声传递函数分析,结合装备车身模态分析,分析出对噪声传递贡献量比较大的车身部件,并对这些车身部件进行优化,优化后车内声压值有了明显降低,从而达到了提高车身噪声、振动与声振粗糙度(Noise Vibration Harshness,NVH)性能的目的。     

基于模态灵敏度分析的某乘用车白车身结构优化设计

建立了某乘用车白车身模态有限元分析模型,计算了白车身的振动模态。对白车身1阶扭转频率对各板件厚度的灵敏度进行了分析,得到相对抗扭灵敏度较大的板件。以这些板件为设计变量,对白车身结构进行优化设计。优化后车身的1阶扭转频率由25.24 Hz提高为27.007 Hz,避开了发动机激励的共振频率,增强了整车强度。     

微型客车车身静态灵敏度分析及优化

通过HyperMesh软件建立了某微型客车车身的有限元分析模型,并验证了有限元模型的正确性。进行了车身弯曲刚度和扭转刚度对板件厚度的灵敏度分析。根据灵敏度分析结果,选择优化设计变量,以车身质量为目标函数,以车身弯曲刚度和扭转刚度为状态变量,对车身进行结构优化。     

某车型怠速车身抖动的原因排查及解决方法

某款车型在开发过程中出现怠速车身抖动问题,抖动较为严重,主观感觉明显。通过对悬置系统隔振率、空调压缩机振动、风扇振动、排气振动、转向系统模态、整车车身模态等可能引起车身抖动原因的分析、排查,最后确定怠速车身抖动为悬置隔振性能差、整车车身模态和发动机二阶激励耦合引起。通过对悬置系统的隔振性能进行优化,以及调整空调开工况发动机怠速转速,解决了车身抖动问题。     

基于MSC.Nastran的轻型客车车身骨架的模态分析

车身骨架结构模态参数反映客车车身固有振动特性.而振动特性的优劣直接影响到客车的使用寿命、乘坐的舒适性和行驶的安全性.本文通过对车身骨架进行有限元建模,而后将其导人MSC.Nastran进行自由模态的分析,计算出了该客车车身骨架结构有限元模型的模态,最后对所计算的模态数据进行了分析,为该车车身的进一步动力学分析的提供了参考.     

客车车身前围动刚度分析及优化

基于MSC.PATRAN/NASTRAN软件建立某国产前置发动机客车车身的有限元分析模型,采用直接频率响应法,拾取前围相应点的加速度响应,通过分析得出前围共振的位置以及相应的频率段,进而以前围以及与前围直接相连的杆件的截面尺寸作为优化变量,以响应点加速度响应的幅值作为状态变量,进行频率响应优化。结果表明:该分析方法可有效进行客车车身前围动刚度优化,为实现整车动刚度的优化提供参考。     

客车概念设计阶段的车身结构优化设计分析

阐述了概念开发阶段客车车身结构优化分析的方法，结合客车的概念实例，采用简化的参数化有限元模型，进行了以降低车身骨架自重为目标的车身结构参数的优化分析，从而有助于在设计初期预测和完善整车性能，减少设计重复和缩短开发周期，为车身结构设计有关参数的选择提供明确的方向。     

满载下的全地形车车架动态特性分析

通过建立全地形车车架的有限元模型,利用Craig-Bampton模态综合法进行弹性车架的动力缩减,提取车架固有模态参数,获得计算模态与实验模态参数并对比分析,从而验证有限元建模的正确性。探讨了满载工况下车架频率响应特性,结合发动机的怠速运行特性,分析发动机振动对车架动态性能的影响。分析全地形车架不同部位振动灵敏度。针对车架动态特性分析结果提出优化改进建议和措施。