杨国富_NVHD环境下基于Spindle Load的某车型路噪性能分析及优化

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1、Altair2015技术大会论文集NVHD环境下基于SpindleLoad的某车型路噪性能分析及优化AnalysisandOptimizationofVehicleRoadNoisePerformanceBasedonSpindleLoadintheNVHDEnvironment杨国富呼华斌郭志伟刘显臣丁智朱凌门永新(吉利汽车研究院，杭州，310000)YangGuofu,HuHuabin,GuoZhiwei,LiuXianchen,DingZhi,ZhuLing,MenYongxinGEELYAutomob

2、ileResearchInstitute,Hangzhou,310000摘要:在路噪分析中，通常采用提取车身与悬架连接点处的载荷的方法进行车身结构的优化，但不能对悬架系统的优化提供帮助。本文借助于NVHD（NVHDirector）搭建整车模型，基于SpindleLoad的方法，提取基础车型轮心处的载荷进行路噪分析及悬架结构的优化。结果表明，利用本方法可以实现在项目开发的早期进行路噪性能的分析及优化。关键词:SpindleLoad，路噪，传递路径分析，超单元，NVHDAbstract:Forroadnoisea

3、nalysis,themethodthatgetsloadsbetweenbodyandsuspensionisusuallyusedforbodyoptimization,butitcan’tofferhelpforthesuspensionoptimization.Inthispaper,fullvehicleisbuiltintheNVHD（NVHDirector）environmentandspindleloadmethodthatgetloadinthewheelcenterfromthebasic

4、vehicleisusedtoroadnoiseanalysisandsuspensionoptimizationjob.Theresultshowsthatspindleloadcanbeusedfortheroadnoiseanalysisandsuspensionoptimizationjob.Keywords:SpindleLoad,RoadNoise,TransferPathAnalysis,SuperElement,NVHD1概述路面振动噪声性能是消费者最为关注的产品性能之一。在设计前期通过CAE

5、技术对路噪的性能进行前期把控，是解决路噪问题、提升产品品质的最有效手段。常规的路噪分析往往是在样车阶段，利用测试的方法提取车身与悬架连接位置的载荷数据，用以优化车身噪声传递性能。此时，由于悬架数据已基本冻结，难以对从地面传递到车身的载荷进行优化。本文采用spindleload的方法提取基础车型轮心处的载荷，作为新开发车型的激励并利用TPA分析的方法找出对路噪贡献量较大的路径。在项目开发前期，对悬架结构进行针对NVH性-1-Altair2015技术大会论文集能的优化，可减少后期整改问题，缩短产品研发周期。此外，

6、进行整车的仿真运算时，由于模型庞大，往往需要较长的时间，本文尝试将超单元的方法运用于整车的路噪分析，以减少运算时间。1.1SpindleLoad方法简介SpindleLoad方法采用传递函数逆矩阵法。该方法是通过所测量到的转向节上测点的加速度信号及轮心处的结构传递特性，间接计算出轮心载荷。这种方法的优点在于规[1]避了轮胎高度非线性的影响。SpindleLoad方法的理论公式如下：?=?+??+?(1)????其中，Gf代表轮心处的载荷，Ga代表测试点的加速度信号矩阵，Hs代表轮心与测试点间的传递函数矩阵，符

7、号+代表伪逆，H代表共轭转置。在转向节上取多个点测量加速度响应，如下图1所示。图1转向节上的测点位置在公式1中，Ga由试验获得，Hs由CAE分析得到。在使用公式（1）进行计算时，必须先做出一些调整。对于Ga矩阵，采用特殊的前处理方法对该矩阵的行与列进行变换，使其满足与Hs相乘的条件，同时在当试验局部坐标系与CAE坐标系不一致的情况下，该方法可以对数据进行校正以满足分析条件。SpindleLoad方法的优势在于：1）采集轮心处的载荷，将悬架系统加入路噪的分析及优化过程；2）一般情况下路噪分析频率可以达到250H

8、z，[2]如果有限元模型足够精准甚至可以扩展到500Hz。1.2传递路径分析汽车内部噪声主要有结构传播噪声和空气传播噪声两种。在结构传递噪声情况下，激励源和响应点分别属于两个不同的系统，激励源一侧的结构称为主动方，响应点一侧的结构称为被动方，一般两者在耦合点处（分界处）通过某种耦合元件连接起来，具体可表现为发动机、底盘部件在车身上的悬置及橡胶衬套等。对于车内响应点的结构噪声，被动方在耦合[3]点处的