發(fā)布時(shí)間：2017-10-05 06:42

  本文關(guān)鍵詞：基于阻尼特性魯棒性的車身NVH性能設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 阻尼片 四因子模型 麥夸特算法 制造穩(wěn)健性 車內(nèi)噪聲

【摘要】：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(fèi)者購買汽車的因素發(fā)生了較大的變化,主要體現(xiàn)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(fèi)者購車的主要因素,因此深入研究汽車NVH性能的設(shè)計(jì)仍然是提高汽車競爭力的有效方式。根據(jù)消費(fèi)者問題反應(yīng)和OME統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),同一批次量產(chǎn)的車型的NVH性能不一致,有些甚至超出工程師設(shè)計(jì)的指標(biāo)。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、頻率和制造厚度不確定性而變化。有數(shù)據(jù)表明這是汽車NVH性能出現(xiàn)魯棒性的主要原因。為了能在汽車設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(dǎo)數(shù)模型表達(dá)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(jìn)行求解,建立損耗因子概率密度函數(shù),為后面的汽車NVH性能魯棒性設(shè)計(jì)提供阻尼特性隨機(jī)變量分布模型。2.整車模型建立及驗(yàn)證。本文以某MPV為案例進(jìn)行基于阻尼片特性的車身NVH性能設(shè)計(jì),先建立Trimbody模型;為了驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性,對Trimbody模型加載怠速工況底盤各硬點(diǎn)加速度,并將試驗(yàn)和仿真結(jié)果作對比,經(jīng)驗(yàn)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(tǒng)的阻尼片布局常采用試驗(yàn)測試振動大的鈑金區(qū)域,其缺點(diǎn)是不能在設(shè)計(jì)階段預(yù)測及設(shè)計(jì)阻尼片。本文采用模態(tài)應(yīng)變能疊加法確定需要鋪設(shè)阻尼片的鈑金,模態(tài)應(yīng)變能疊加法是一種基于模態(tài)仿真的方法,能在初期設(shè)計(jì)階段預(yù)測較好的阻尼材料的布局。先對整車模型進(jìn)行模態(tài)分析并抽取選定鈑金的低階模態(tài);關(guān)注模態(tài)應(yīng)變能高的車身區(qū)域并對高應(yīng)變能區(qū)域進(jìn)行阻尼鋪設(shè)處理;仿真預(yù)測車內(nèi)噪聲級別,如果噪聲級別滿足設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)。以阻尼片厚度為設(shè)計(jì)變量,以材料損耗因子為隨機(jī)變量,以車內(nèi)駕駛員、中排中間乘員和后排中間乘員耳朵處聲壓值曲線積分為約束函數(shù),阻尼片質(zhì)量作為目標(biāo)函數(shù),運(yùn)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(jìn)行魯棒性優(yōu)化設(shè)計(jì),在保證車內(nèi)聲壓級水平的條件下降低車輛噪聲的波動性。為了驗(yàn)證魯棒性優(yōu)化后的阻尼鋪設(shè)效果,對鋪設(shè)魯棒性優(yōu)化前后的布局方案車型在怠速關(guān)空調(diào)工況進(jìn)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(yàn)證整車有限元模型、確定阻尼片的布局,對某MPV進(jìn)行基于阻尼特性魯棒性的車身NVH性能設(shè)計(jì),研究成果具有重要的工程意義。
【關(guān)鍵詞】：阻尼片 四因子模型 麥夸特算法 制造穩(wěn)健性 車內(nèi)噪聲
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.82
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 課題的研究背景和意義12-14
• 1.1.1 課題的研究背景12-13
• 1.1.2 課題的研究意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究歷史和現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 阻尼材料的研究歷史14
• 1.2.2 國內(nèi)外阻尼材料數(shù)學(xué)模型研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 國內(nèi)外阻尼層結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文研究思路16
• 1.3.1 問題的提出16
• 1.3.2 研究思路16
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新點(diǎn)16-18
• 1.4.1 論文結(jié)構(gòu)16-17
• 1.4.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 第2章 阻尼片模型布置及參數(shù)優(yōu)化方法18-27
• 2.1 引言18
• 2.2. 基于拓?fù)鋬?yōu)化法的阻尼材料布局優(yōu)化設(shè)計(jì)18-22
• 2.2.1 模態(tài)結(jié)構(gòu)損耗因子求解方法18-19
• 2.2.2 基于結(jié)構(gòu)模態(tài)損耗因子阻尼材料拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法19-20
• 2.2.3 基于簡諧激勵的阻尼材料布局拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)方法20-22
• 2.3 基于模態(tài)應(yīng)變能疊加法的阻尼材料布局優(yōu)化設(shè)計(jì)22-23
• 2.4 阻尼片參數(shù)優(yōu)化方法23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-27
• 第3章 阻尼材料數(shù)學(xué)模型建立27-34
• 3.1 引言27
• 3.2 阻尼材料數(shù)學(xué)模型27-28
• 3.3 麥夸特算法28-29
• 3.4 阻尼片制造特性統(tǒng)計(jì)29-33
• 3.4.1 阻尼材料特性測試29-31
• 3.4.2 阻尼材料特性及其數(shù)學(xué)模型參數(shù)特性統(tǒng)計(jì)31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 阻尼片布局優(yōu)化34-42
• 4.1 引言34
• 4.2 有限元建模及驗(yàn)證34-38
• 4.2.1 有限元網(wǎng)格劃分34-35
• 4.2.2 材料屬性35
• 4.2.3 幾何屬性35-36
• 4.2.4 有限元模型驗(yàn)證36-38
• 4.3 阻尼片布局優(yōu)化38-41
• 4.3.1 車身結(jié)構(gòu)模態(tài)理論38
• 4.3.2 車身模態(tài)仿真分析38-39
• 4.3.3 基于結(jié)構(gòu)模態(tài)應(yīng)變能疊加法的阻尼片布局優(yōu)化39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 基于響應(yīng)面法的車身NVH性能建模42-55
• 5.1 引言42
• 5.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)42-47
• 5.2.1 全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)43-44
• 5.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)44-45
• 5.2.3 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)45-46
• 5.2.4 中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)46
• 5.2.5 拉丁超立方試驗(yàn)設(shè)計(jì)46-47
• 5.3 響應(yīng)面基本理論47-50
• 5.4 響應(yīng)面精度評價(jià)50-52
• 5.5 基于響應(yīng)面的車身NVH性能建模52-54
• 5.5.1 響應(yīng)面變量的選擇52
• 5.5.2 建立響應(yīng)面近似模型52-53
• 5.5.3 響應(yīng)面精度分析53-54
• 5.6 本章小結(jié)54-55
• 第6章 基于阻尼特性魯棒性的車身NVH性能設(shè)計(jì)55-63
• 6.1 引言55
• 6.2 魯棒性優(yōu)化設(shè)計(jì)原理簡介55-56
• 6.3 車身NVH性能魯棒性優(yōu)化步驟56-57
• 6.4 車身NVH性能魯棒性優(yōu)化設(shè)計(jì)57-61
• 6.4.1 變量的選取57
• 6.4.2 建立魯棒性優(yōu)化模型57-58
• 6.4.3 魯棒性優(yōu)化和結(jié)果分析58-61
• 6.5 本章小結(jié)61-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 致謝68-69
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的專利69

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