[发明专利]一种车身顶盖NVH性能优化方法

说明书

本方案涉及车辆智能制造领域的身顶盖NVH性能优化方法，首先在Hyperworks软件中，建立车身声振耦合模型；根据车身声振耦合模型计算车内后排噪声声压级频谱；车内后的噪声峰值；车身顶盖的应变能；将车身顶盖和加强筋结构转化为加筋板力学模型；并对新的模型进行应变能计算方法得到车身顶盖的应变能分布；通过冲压起筋和加强筋分割形成多个阻尼材料覆盖区域；软件建立中阻尼材料模型；对阻尼材料覆盖区域进行阻尼材料面积匹配；最后在车内噪声性能进行验证，使得车身顶板所关注的模态应变能对应的40‑50Hz频段噪声峰值下降10dB，采用本方法得到的车身顶盖结构，能够有效消除后排噪声。

技术领域

本发明属于车辆智能制造技术，具体涉及到车身顶盖NVH性能优化方法。

背景技术

NVH为噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)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。有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关系，而各大公司有近20％的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。

汽车NVH性能是驾乘人员的直观感受，往往直接影响消费者的购买意愿和使用满意度。车辆在怠速或加速工况的某个转速下若骤然有明显压迫，耳膜感的轰鸣(Booming)噪声，这极易引起人耳不适，甚至头晕、恶心。而低频轰鸣噪声是一种极难控制和消除的噪声，因此它成为汽车NVH性能研究的焦点之一。

发明内容

本申请意的目的是提供一种车身顶盖NVH性能优化方法，来解决车内在特定频率下产生的噪声的问题，具体方法包括：

步骤一、在Hyperworks软件中，建立车身声振耦合模型；将待设计的车辆通过该软件进行数值化模拟，使得软件内模拟的车身与实际车身参数匹配；

步骤二、根据车身声振耦合模型计算车内后排噪声声压级频谱图；车内后排在0-50Hz存在噪声峰值；该频段内模态频率下车身顶盖的应变能；

步骤三：将车身顶盖和加强筋结构转化为加筋板力学模型；其中车身顶盖纵向冲压起筋表示为X向加强筋，横向加强筋表示为Y向加强筋；形成加筋板结构应变能计算方法；

步骤四：根据加筋板结构应变能计算方法得到车身顶盖的应变能分布；

步骤五、通过冲压起筋和加强筋分割形成多个阻尼材料覆盖区域；

步骤六、根据步骤四计算得到的车身顶盖的应变能分布情况，在Hyperworks软件建立中阻尼材料模型；对阻尼材料覆盖区域进行阻尼材料面积匹配；

步骤七、采用Hyperworks软件对车内噪声性能进行验证，使得车身顶板所关注的模态应变能对应的40-50Hz频段噪声峰值下降10dB。

步骤二中，所述模态频率为40-55Hz。车身顶板厚度为0.8mm。车身顶盖加强筋包括两根辅助加强筋和一根主加强筋，三根加强筋等距离固定安装在车身顶板内壁上，主加强筋处于两根辅助加强筋中间，主加强筋的横截面107.21平方毫米，靠近车头一侧的辅助加强筋横截面为67.29平方毫米、靠近车尾一侧的辅助加强筋横截面为67.41平方毫米。

步骤三的应变能计算方法包括：首先对X轴方向和Y轴方向的应变能计算包括沿着X轴方向的加强筋的应变能，其计算满足：

公式一：

其中Usx满足公式二：

公式二中：A_x为加强筋的截面面积；k_x为剪切修正系数；I_y为加强筋对y轴的惯性矩；J_x为扭转常数。

沿平行y轴方向的加强筋的平均应变能，满足