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汽车车内噪声<br>
试验的统计能量分析的CAE<br>
技术方案<br>
一、 项目总体规划<br>
上汽奇瑞《试验的统计能量分析的CAE》项目技术目标为:<br>
1. 能够方便、快捷、准确地完成整车内,外噪声的预测, 给新车的设计,改进提供科学的依据。<br>
2. 用实验方法修正预测模型, 为新材料,新结构,新工艺应用提供更准确的NVH 数据.<br>
3. 掌握试验的统计能量分析的CAE的方法, 使奇瑞在NVH 的预测上能与国际大公司处在同一水平上。<br>
《试验的统计能量分析的CAE》项目由两部份组成:<br>
1.统计能量分析的CAE 软件<br>
统计能量分析的CAE 软件选用法国ESI AutoSEA 2.3. AutoSEA 软件是目前世界上运用最广,功能最强的统计能量分析软件。 它的用户包括:<br>
􀂋 Ford<br>
􀂋 General Motor<br>
几乎所有的汽车生产产家都用AutoSEA 作噪声预测。<br>
2.试验的统计能量分析的测量系统<br>
测量系统采用德国Mueller BBM PAK Mobile MKII 噪声与振动测量系统。PAK Mobile MK II整个系统主要包括:<br>
1. 数据采集系统( BBM mobile MK II )<br>
2. 分析软件 (BBM PAK )<br>
3. 传感器及测试附件<br>
二、 详细技术方案论证<br>
《试验的统计能量分析的CAE》项目的技术方案分为三个阶段:<br>
第一阶段:计算机模型<br>
1) 车型整体分析,<br>
根据选定的车型,分析整体结构,确定子系统和子系统的划分方式。 子系统与子系统之间的连接结构分析, 结构连接与能量偶合因子的确定。<br>
2) 建立的整车的计算机三维模型<br>
SEA 的的整车模型有三种方法建立, 最简单的方法是利用现有的有限元模型, AutoSEA 具有与通用有限元软件的接口, 如Anasys, Nastran 等。<br>
3) 建立SEA 的整车子系统模型<br>
根据第1)步的子系统定义, 从有限元模型中建立SEA 的子系统。子系统将以车内的声学空间为核心, 兼顾结构的接口细节, 子系统包括:<br>
􀂋 车顶, 车地板,仪表盘<br>
􀂋 前玻璃<br>
􀂋 Pillars, rockets, rails and shock towers<br>
􀂋 Tunnel, wheelhouses, package tray, quarter panels, fenders<br>
􀂋 车门: 包括: 板, 加茎,门内空腔和扬声器模片。<br>
􀂋 车内空间:<br>
􀂋 车外空间:<br>
􀂋 发动机空间<br>
􀂋 座椅和内固梁<br>
图 1 从有限元模型 (上图) 到SEA 模型(下图)<br>
图2 车内空间的声学空腔子系统划分。<br>
4) 连接子系统<br>
运用AutoSEA 软件的自动连接功能,将子系统连接。 特殊的接口,如: 减振器, 孔。<br>
5) 材料的声学特性测量<br>
为了建立车中常用材料的声学数据库, 对材料进行吸声和隔声系数的测量。 测量的结果将输入到AutoSEA 的数据库, 测量方案参见《汽车内饰材料吸声隔声模拟测量系统》。<br>
6) 子系统的振动与声学特性测量<br>
AutoSEA2 计算模型需要各子系统的材料特性,如:杨氏模量,阻尼系数, 刚度等。 对于数据不全的子系统,需要用试验的方法确定。 需要测量的参数包括:<br>
􀂋 阻尼系数<br>
􀂋 偶合损失因子<br>
根据测量的结果, 建立子系统的数据库。数据库为今后的计算提供了精度保证。<br>
第二阶段: SEA 的噪声计算和模型修正<br>
1) 模型精度检验 (理想噪声源状态)<br>
对模型加声学负载,各1/3倍频程的输入功率为均1。 声源的位置可以是发动机位置,轮胎和地面接触点。 分析噪声传播路经,各<br>
路径的贡献。<br>
2) 模型精度检验 (实际工矿状态)<br>
利用测量得到的噪声源数据对模型加声学负载, 声源的位置可以是发动机位置,轮胎和地面接触点。 分析噪声传播路经,各路径的贡献。<br>
图3 车架结果的振动源输入。<br>
3) 发动机和齿轮箱噪声试验和SEA 模型修正 (理想噪声源状态)<br>
利用声望公司的EngineSpeaker ES6010, 模拟发动机噪声。 实验方法为:<br>
􀂋 将发动机和齿轮箱取出, 放入ES6010.<br>
􀂋 由 ES6010 发出粉红噪声, ES6010 可以分别模拟发动机和齿轮箱噪声。<br>
􀂋 测量12 – 24 通道的振动与噪声。<br>
根据测量到的数据, 对模型修正。<br>
第三阶段: 对新车型预测。<br>
根据第一,二阶段的计算和模拟。 将学到的经验和方法运用到新车型的开发。<br>
整个《试验的统计能量分析的CAE》方法的流程图如图四所示。<br>
图4 《试验的统计能量分析的CAE》方法的流程图<br>
三. 应用实例<br>
1: Chrysler 轮胎与路面噪声<br>
Automobile (Daimler Chrysler)<br>
<br>
应用实例2 福特轿车的车内噪声预测<br>
Automobile (Ford)<br>
应用实例 3<br>
AutoSEA2 - 噪声控制措施<br>
• 在子系统内增加声学处理<br>
• 仪表板或声学空腔表面<br>
• 如图蓝色阴影面所示<br>
• 计算声学阻尼 (吸声系数)<br>
• 计算附加声传递损失 (插入损失)<br>
Face<br>
Face<br>
四.<br>
系统安装、调试<br>
由供应商派专家负责试验系统安装与调试,同时供应商的专家应进一步向用户技术人员讲解整个试验系统的使用、调整、维修、保养,故障预防、分析与排除等方面技术知识和操作示范<br>
人员培训<br>
1)统技术培训结合验收进行,保证用户能掌握系统软件、硬件的正确使用与维护。由供应商给验收小组和培训人员演示技术规格书中规定的各种功能,测量参数和控制参数的精度等,<br>
2)初级培训3个工作日,不少于5人,在天津进行,资料齐全;<br>
3)系统交付使用后一年内,保证其工程师不少于5个工作日在用户现场提供技术支持。<br>
质量保证:<br>
3)软件部分:免费升级1次新的大版本。<br>
4)系统应具有良好的可靠性。系统使用寿命>10年。在系统使用寿命期间内,保证备件和易耗品的及时供应;<br>
5)保修期为验收后2年,凡在保修期内出现质量问题由卖方全部负责。<br>
6)提供系统所需备品<br>
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