某MPV白車門NVH多學科優(yōu)化.pdf

1、車輛NVH性能越來越受到生產商和消費者的重視,車門作為重要的覆蓋件與車身一起提供了密閉的乘坐空間。對白車門結構進行優(yōu)化設計可以提高車門性能、降低車內噪聲。針對某MPV白車門NVH隔音量在中低頻噪聲存在的問題,本文主要進行如下工作:
　　(1)根據白車門CATIA三維結構模型,在Hypermesh中建立有限元模型,確定各板件的連接關系(包括翻邊、焊點、膠粘、螺栓、門鎖、和車窗玻璃連接)和玻璃的模擬;使用Optistruct對建立的有

2、限元模型進行自由模態(tài)、車門窗框兩種受力工況、兩種下沉工況、四種扭轉工況下剛度和強度的有限元分析。根據行業(yè)標準針對分析結果對白車門各項性能進行分析和評價,得到的性能參數為下一步的優(yōu)化設計提供參考標準。
　　(2)根據聲學有限元方法和聲振耦合理論推導矩形板聲傳遞損失表達式;同時根據理論計算,對比數值仿真Virtual.Lab FEM-AML方法,和實驗測試采用混響時間法(國家標準GB/T19889.3-2005)得出模型準確性結論。比

3、較PML技術和AML技術后,在Virtual.lab中模擬混響室和消聲室,對白車門進行強耦合隔音量實驗;得到100Hz-1000Hz范圍內隔音量曲線,找到隔音量低谷的300Hz-400Hz頻率區(qū)間和板件,得到該處的聲壓云圖、位移振動幅值云圖和位移曲線。
　　(3)對比分析幾種試驗設計技術和近似模型方法,對白車門板件:內外板和中上加強板Property_0.65、右下導槽Property_1.0、窗框上部Property_0.8、窗

4、框內右和右下墊護Property_1.8、玻璃glass4.3、內板外加厚Property_1.3等六塊板件的厚度參數作為設計因子,在輸入空間內采用優(yōu)化拉丁方試驗設計采集樣本數據,得到50組水平的試驗設計矩陣。以白車門一階彎曲模態(tài)、窗框前端剛度、窗框中部剛度、自重下沉剛度、750N工況下沉剛度、扭轉工況4強度、白車門質量、300Hz-400Hz范圍內隔音量均方根作為試驗設計的響應,在軟件Hypermesh、Optistruct、Virt

5、ual.lab13.6中計算輸出。最后在軟件isight中利用多項式響應面模型建立關于六因子的近似模型,并對近似模型進行誤差精度分析。分析結果表明近似模型的擬合精度較高,可以作為有限元模型的替代模型進行優(yōu)化計算。
　　(4)根據建立的響應面近似模型,在六個因子的設訃范圍內使用優(yōu)化拉丁方再次進行200次采樣,使用試驗設計后處理工具,得到主效應圖、帕累托圖、交互效應圖,找到因子之間的相互關系以及對輸出響應的比重大小,將六個輸入x1、x

6、2、x3、x4、x5、x6作為優(yōu)化變量,以300Hz-400Hz范圍內白車門隔音量均方根為優(yōu)化目標,以一階彎曲模態(tài)f1≥32Hz、窗框前端剛度wf≤6mm、窗框中部剛度wm≤6mm、自重下沉剛度sink1≤3.5mm、750N工況下沉剛度sink2≤4mm、白車門質量m≤0.028ton、扭轉工況4強度tor4≤235MPa作為約束條件,使用多島遺傳算法對板件厚度進行優(yōu)化設計。優(yōu)化結果表明,在白車門質量略有增加的情況下,300Hz-40