汽車振動噪聲分析方法概述
四、多體系統動力學方法
多體系統是對某類客觀事物的高度抽象和概括,這類系統都具有一個共同的特點,即它們都是通過特定的關節(鉸鏈)將諸多零(部)件-即所謂的“體”聯接起來的;因此我們把多體系統定義為以一定的聯接方式互相關聯起來的多個物體構成的系統,這些物體可以是剛體也可以是柔體。如果多體系統中所有的體均為剛體,則稱該系統為多剛體系統;如果多體系統含有一個以上的柔體,則稱為柔性多體系統。
多體系統動力學是一般力學學科的一個重要分支,其理論基礎為剛體動力學、分析力學、有限元理論、連續介質力學、計算力學、控制理論等。在汽車的應用為:汽車碰撞過程中人體動力學響應仿真計算,懸架系統多體系統動力學等。
應用軟件的代表為ADAMS。 ADAMS,即機械系統動力學自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems),該軟件是美國MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開發的虛擬樣機分析軟件。
ADAMS軟件使用交互式圖形環境和零件庫、約束庫、力庫,創建完全參數化的機械系統幾何模型,其求解器采用多剛體系統動力學理論中的拉格郎日方程方法,建立系統動力學方程,對虛擬機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析,可以輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS一方面是虛擬樣機分析的應用軟件,用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬機械系統進行靜力學、運動學和動力學分析;另一方面,又是虛擬樣機分析開發工具,其開放性的程序結構和多種接口,可以成為特殊行業用戶進行特殊類型虛擬樣機分析的二次開發工具平臺。
五、統計能量分析法
統計能量分析是個模型化分析方法,它運用能量流關系式對復合的、諧振的組裝結構進行動力特性、振動響應級及聲輻射的理論評估,是一種在時間上和空間上的統計特性,這些能量流關系式在組成組裝結構的各種耦合的子系統(如板、殼等) 之間具有一個簡單的熱類比。在應用統計能量分析理論時,將車輛劃分為若干個子系統,并假定各子系統之間的主要能量流是由于結構共振或聲學模態引起的,即統計能量分析通常是關于各個共振振蕩器組之間的能量或功率流分析。振動功率損失和功率流動規律可以用水箱模型描述。
統計能量分析作為一種分析方法,其更重要的作用在于列出主要噪聲貢獻,以及預測不同設計對車內噪聲的相對影響,目前,統計能量分析在預測和分析車內空氣噪聲的應用比較普遍,而預測和分析車內結構噪聲卻是研究的多,應用的少。其中一個重要局限是在汽車研發初期無法預測結構耦合損耗因子。建立大量的類似結構的耦合損耗因子數據庫可以在一定程度上緩和這個局限性,但其工作量大,而且即使有了數據庫,可能仍然很難滿足車內結構噪聲分析的所有需求。另一方面,傳遞路徑分析方法發展很快,逐漸成為分析車內結構噪聲的主要方法。應用軟件有AutoSEA等。
AutoSEA 軟件是ESI 公司開發的基于統計能量分析(SEA)方法、針對中高頻噪聲振動分析的結構-聲學分析仿真軟件。ESI 公司一直致力于統計能量分析方法的研究和軟件開發,具有強大的技術力.
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