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車輛部件磕碰異響的仿真解決方案
2021-05-21 22:42:54· 來源：上汽安全與CAE技術(shù)
車輛部件磕碰現(xiàn)象是汽車在行駛過程中部件間相對運動極易出現(xiàn)的問題，如行李箱蓋磕碰掉漆、門框與密封條摩擦損耗、D柱隔板脫膠敲擊及門飾板各零部件間摩擦聲響等
車輛部件磕碰現(xiàn)象是汽車在行駛過程中部件間相對運動極易出現(xiàn)的問題，如行李箱蓋磕碰掉漆、門框與密封條摩擦損耗、D柱隔板脫膠敲擊及門飾板各零部件間摩擦聲響等。隨著生活水平的提高，客戶對汽車舒適性的要求也越來越高，尤其是對異響的敏感度越來越高，噪音異響時刻影響著客戶的用車感受。同時，隨著純電汽車的逐漸普及，沒有了發(fā)動機(jī)的噪聲覆蓋，車內(nèi)車外的異響更為突出了。目前，相關(guān)的解決方案大部分在項目開發(fā)后期通過路試進(jìn)行，這些試驗?zāi)軌蚋采w很多路況，并能反映出很多問題；但是這種方式耗時長、成本高。
為什么會出現(xiàn)車身動態(tài)干涉的現(xiàn)象？
由于現(xiàn)在的車輛使用道路及工況非常繁多，當(dāng)路面激勵傳遞到車身后，車身各處的響應(yīng)是不盡相同的，若某處結(jié)構(gòu)相對較弱，變形較大，則會容易引起干涉，出現(xiàn)磕碰掉漆的現(xiàn)象，除此之外，如果雙方材料不兼容，還很容易出現(xiàn)異響的問題。當(dāng)然，這跟產(chǎn)品零件的質(zhì)量、匹配精度以及尺寸公差等也是有很大的關(guān)系的。
如何解決這一問題？
目前主機(jī)廠普遍是采用項目后期道路測試的方式進(jìn)行檢驗彌補(bǔ)這些問題，作為這種方法的替代，我們可以在設(shè)計階段預(yù)測車身動態(tài)干涉風(fēng)險的位置，并進(jìn)行設(shè)計調(diào)整及優(yōu)化，盡量避免出現(xiàn)動態(tài)干涉的現(xiàn)象。同時，也可以進(jìn)行問題復(fù)現(xiàn)，模擬真實場景，解決后期試驗出現(xiàn)的問題。
使用自主開發(fā)的DIA系統(tǒng)解決方案開展預(yù)測車身動態(tài)干涉現(xiàn)象
DIA系統(tǒng)主要是用來研究和解決低頻條件下各種車身動態(tài)干涉現(xiàn)象。使用該系統(tǒng)可以詳盡的模擬整車在不同路面工況下運動情況，并能可視化的看到開發(fā)人員關(guān)注的子系統(tǒng)或者零部件間的相對運動，同時可以通過優(yōu)化診斷模塊進(jìn)行原因查找，為如何優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供明確的方向。
在本項研究中，研究對象可以為零部件、子系統(tǒng)或整車系統(tǒng)，場景為多條路面，可在早期采用虛擬路譜作為輸入（無需實車采集）。現(xiàn)以汽車行李箱蓋系統(tǒng)為例作簡單說明。
場景：在比利時路上行李箱蓋系統(tǒng)和車身間出現(xiàn)磕碰掉漆和異響的現(xiàn)象。
整車虛擬路面仿真
在本研究中，研究人員通過仿真優(yōu)化行李箱蓋本身的結(jié)構(gòu)。我們力圖降低在行駛過程中出現(xiàn)行李箱蓋與車身磕碰的風(fēng)險。在基礎(chǔ)設(shè)計中，從仿真結(jié)果看，最大相對位移超出了標(biāo)準(zhǔn)公差，容易發(fā)生磕碰和異響。根據(jù)診斷優(yōu)化模塊的結(jié)果，通過改變結(jié)構(gòu)設(shè)計，磕碰和異響的風(fēng)險明顯降低。所以，在設(shè)計早期開展類似的研究，對降低車身動態(tài)干涉現(xiàn)象的風(fēng)險有很大幫助，能夠避免后期更改帶來的問題。
結(jié)論
仿真技術(shù)在評估車身動態(tài)干涉現(xiàn)象方面很有發(fā)展前景。為了減少磕碰、摩擦、異響的問題，各大主機(jī)廠一直以來做了很多工作。我們的研究提出DIA系統(tǒng)用來評估車身動態(tài)干涉的風(fēng)險，使用本流程可在車輛開發(fā)早期階段發(fā)揮虛擬測試的優(yōu)勢，從而減少了對物理模型和測試的需求量。
為什么會出現(xiàn)車身動態(tài)干涉的現(xiàn)象？
由于現(xiàn)在的車輛使用道路及工況非常繁多，當(dāng)路面激勵傳遞到車身后，車身各處的響應(yīng)是不盡相同的，若某處結(jié)構(gòu)相對較弱，變形較大，則會容易引起干涉，出現(xiàn)磕碰掉漆的現(xiàn)象，除此之外，如果雙方材料不兼容，還很容易出現(xiàn)異響的問題。當(dāng)然，這跟產(chǎn)品零件的質(zhì)量、匹配精度以及尺寸公差等也是有很大的關(guān)系的。
如何解決這一問題？
目前主機(jī)廠普遍是采用項目后期道路測試的方式進(jìn)行檢驗彌補(bǔ)這些問題，作為這種方法的替代，我們可以在設(shè)計階段預(yù)測車身動態(tài)干涉風(fēng)險的位置，并進(jìn)行設(shè)計調(diào)整及優(yōu)化，盡量避免出現(xiàn)動態(tài)干涉的現(xiàn)象。同時，也可以進(jìn)行問題復(fù)現(xiàn)，模擬真實場景，解決后期試驗出現(xiàn)的問題。
使用自主開發(fā)的DIA系統(tǒng)解決方案開展預(yù)測車身動態(tài)干涉現(xiàn)象
DIA系統(tǒng)主要是用來研究和解決低頻條件下各種車身動態(tài)干涉現(xiàn)象。使用該系統(tǒng)可以詳盡的模擬整車在不同路面工況下運動情況，并能可視化的看到開發(fā)人員關(guān)注的子系統(tǒng)或者零部件間的相對運動，同時可以通過優(yōu)化診斷模塊進(jìn)行原因查找，為如何優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計提供明確的方向。
在本項研究中，研究對象可以為零部件、子系統(tǒng)或整車系統(tǒng)，場景為多條路面，可在早期采用虛擬路譜作為輸入（無需實車采集）。現(xiàn)以汽車行李箱蓋系統(tǒng)為例作簡單說明。
場景：在比利時路上行李箱蓋系統(tǒng)和車身間出現(xiàn)磕碰掉漆和異響的現(xiàn)象。
整車虛擬路面仿真
在本研究中，研究人員通過仿真優(yōu)化行李箱蓋本身的結(jié)構(gòu)。我們力圖降低在行駛過程中出現(xiàn)行李箱蓋與車身磕碰的風(fēng)險。在基礎(chǔ)設(shè)計中，從仿真結(jié)果看，最大相對位移超出了標(biāo)準(zhǔn)公差，容易發(fā)生磕碰和異響。根據(jù)診斷優(yōu)化模塊的結(jié)果，通過改變結(jié)構(gòu)設(shè)計，磕碰和異響的風(fēng)險明顯降低。所以，在設(shè)計早期開展類似的研究，對降低車身動態(tài)干涉現(xiàn)象的風(fēng)險有很大幫助，能夠避免后期更改帶來的問題。
結(jié)論
仿真技術(shù)在評估車身動態(tài)干涉現(xiàn)象方面很有發(fā)展前景。為了減少磕碰、摩擦、異響的問題，各大主機(jī)廠一直以來做了很多工作。我們的研究提出DIA系統(tǒng)用來評估車身動態(tài)干涉的風(fēng)險，使用本流程可在車輛開發(fā)早期階段發(fā)揮虛擬測試的優(yōu)勢，從而減少了對物理模型和測試的需求量。
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