[发明专利]一种基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法

摘要

本发明涉及汽车设计领域，具体涉及一种基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法。由三维模型建立翻转机构的有限元模型，采用CAE软件进行分析，结合两个结构件通过橡胶衬套连接时的间隙动态变形情况，得出轴管与轴杆的参考点三个方向（X，Y，Z）的动态位移值，通过比较这两个参考点的位移值及对应的频率，可计算出轴管与轴杆在运动时的间隙，然后比较几何布置尺寸计算间隙与分析间隙，进一步进行结构修改。本发明方法缩短产品的开发周期，降低研发成本，响应时间较短且准确，利于解决结构振动中的运动干涉异响等工程问题，从而提高整车的NVH性能，对于整车等系统总成进行动态验证设计，对整车研发具有非常重要指导意义。

主权项

一种基于模态频率响应的振动干涉异响的结构NVH分析方法，其步骤如下：1)根据两个结构件通过橡胶衬套连接时的间隙动态变形情况，采用CAE软件进行分析，首先是橡胶衬套参数收集，即衬套的三个方向：X，Y，Z向的动刚度曲线，若没有动刚度曲线，则要通过试验测量衬套三个方向的动刚度值；2)结构部件基本参数收集，包括轴管、轴杆、安装支架及底座的几何尺寸、材料参数、三维模型；3)根据三维模型在商业软件Hypermesh中建立机构有限元网格模型，支架采用壳单元建模，底座先采用壳单元建立包络网格模型，然后根据壳单元网格模型建立实体网格模型，轴杆采用六面体单元建模，提高分析精度，螺栓连接处采用刚性单元连接，焊缝采用壳单元对应连接或刚性单元连接；4)将建立好的支架、轴管及轴杆的网格模型导入到商业软件Abaqus中装配，建立衬套连接属性，并赋予衬套动刚度值，即每个频率对应一个刚度；5)建立分析步，分析步包括两个，第一个分析步为求解模态分析步，计算的模态最高频率要大于衬套动刚度频率，第二分析步为模态稳态动态分析步，在稳态分析步中设置模态频率的上、下限值以及求解的个数，所述模态频率的上、下限值即为设定的衬套动刚度频率上下限值，开始模态到结果模态是要覆盖衬套动刚度的最低频率和最高频率，同时设定阻尼，采用直接阻尼方法，即开始模态到结果模态，临界阻尼比在0.1以下，在分析步中设置好轴管及轴杆参考点，将这两个参考点在后处理中进行计算；6)建立载荷步，根据力的平衡及等效原理，将驾驶室重量等效到轴管中心处，在此处施加驾驶室重力及相应的等效扭矩，在扭杆调节端处施加轴向等效扭矩值，该扭矩即为驾驶室等效的扭矩；7)根据分析结果，得出轴管与轴杆的参考点三个方向：X，Y，Z向的动态位移值，通过比较这两个参考点的位移值及对应的频率，可计算出轴管与轴杆在运动时的间隙，然后比较几何布置尺寸计算间隙与分析间隙，从而进一步进行结构修改。