本文關(guān)鍵詞：某皮卡車身結(jié)構(gòu)NVH性能仿真分析與控制

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【摘要】：隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展,汽車噪聲與振動性能是衡量汽車品牌質(zhì)量好壞的一項非常重要的指標。國家和政府部門對汽車噪聲污染的控制越來越嚴格,消費者對汽車駕駛和乘坐舒適度的需求越來越高。政府和顧客這兩股力量使得汽車企業(yè)越來越重視汽車噪聲與振動性能的改善,并把它作為新車上市的亮點。因此,積極開展汽車噪聲與振動性能的研究,對提升汽車企業(yè)的品牌競爭力和自主創(chuàng)新能力都有著十分重要的意義。本文研究課題來自于企業(yè)某新款皮卡車的車身結(jié)構(gòu)NVH開發(fā)項目。針對皮卡車在車身結(jié)構(gòu)NVH開發(fā)過程中出現(xiàn)的工程實際需求,以車身結(jié)構(gòu)NVH目標體系為指南,利用結(jié)構(gòu)振動力學(xué)等學(xué)科理論,模態(tài)分析、車身結(jié)構(gòu)靈敏度分析、板塊聲學(xué)貢獻量分析等工程理論,結(jié)合結(jié)構(gòu)有限元、聲學(xué)有限元、聲振耦合有限元、計算多剛體系統(tǒng)動力學(xué)等CAE仿真分析技術(shù),以及基于Isight平臺的多目標優(yōu)化技術(shù),對白車身和內(nèi)飾車身的各項結(jié)構(gòu)NVH性能進行CAE仿真分析和控制研究。最終成功使得各項車身結(jié)構(gòu)NVH性能達到預(yù)期制定的目標要求,有效地控制了該皮卡車的車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲與振動。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下。1.建立白車身有限元分析模型,分別進行白車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度以及接附點原點動剛度分析。分析結(jié)果表明:彎曲剛度達到白車身級的NVH目標要求;結(jié)構(gòu)模態(tài)和扭轉(zhuǎn)剛度未達到目標要求,需要對其進行多目標優(yōu)化;而接附點原點動剛度也未達到目標要求,最終通過改進連接點部位的結(jié)構(gòu)對原點動剛度進行控制。2.針對白車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)性能、彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度性能、輕量化性能進行基于Isight平臺的多目標優(yōu)化分析:首先通過參數(shù)試驗設(shè)計和靈敏度分析進行初始設(shè)計變量的篩選,其次利用最優(yōu)拉丁超立方試驗設(shè)計采集足夠的樣本,之后采用最小二乘法建立滿足擬合精度要求的響應(yīng)面近似模型,最后使用AMGA存檔微遺傳算法進行白車身多目標優(yōu)化分析。優(yōu)化后,白車身的各項結(jié)構(gòu)振動性能均達到目標要求,白車身總質(zhì)量也有所下降。3.建立內(nèi)飾車身和聲腔有限元分析模型,分別進行內(nèi)飾車身的結(jié)構(gòu)模態(tài)、聲腔模態(tài)、VTF以及NTF分析。分析結(jié)果表明:除了NTF,其他各項性能均達到內(nèi)飾車身級的NVH目標要求,需要通過抑制車身關(guān)鍵板件的結(jié)構(gòu)振動和聲輻射對NTF進行控制。4.使用Matlab和ADAMS/Car建立RDF三維隨機路面模型和整車多剛體動力學(xué)模型,執(zhí)行基于控制文件驅(qū)動事件的整車動力學(xué)仿真分析,提取并經(jīng)過傅里葉變換得到車身與車架連接處的路面激勵頻譜。使用Virtual.Lab Acoustics模塊對路面激勵作用下的車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲進行仿真分析預(yù)測,分析結(jié)果表明:車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲性能沒有達到目標要求,需要通過抑制車身關(guān)鍵板件的結(jié)構(gòu)振動和聲輻射對其進行控制。之后進行基于ATV法的板塊聲學(xué)貢獻量分析,尋找出對車內(nèi)噪聲水平貢獻比較大的車身板件。最終通過改進關(guān)鍵板件的結(jié)構(gòu)對車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲性能進行控制,并且經(jīng)過分析驗證,內(nèi)飾車身NTF性能也達到目標要求。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.82

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本文編號：1301423