1.TrimBody傳涵評(píng)價(jià)背景知識(shí)

Noise、Vibration和Harshness簡(jiǎn)稱為NVH，車輛的振動(dòng)和噪聲問(wèn)題，即為NVH問(wèn)題。在車輛開(kāi)發(fā)的前期，采用CAE的方法進(jìn)行車輛性能的虛擬評(píng)估，是現(xiàn)在主流的開(kāi)發(fā)手段。具體來(lái)講，即BIW的模態(tài)、TrimBody的模態(tài)、車體接附點(diǎn)的動(dòng)剛度、車體的傳遞函數(shù)（VTF/NTF），以及整車模態(tài)路躁等解析項(xiàng)目。設(shè)定相關(guān)的模態(tài)、動(dòng)剛度以及傳涵目標(biāo)，或者直接在進(jìn)行整車虛擬仿真分析評(píng)判，最終達(dá)到整車的NVH目標(biāo)。各目標(biāo)的設(shè)定邏輯以及評(píng)判的方法手段，國(guó)內(nèi)各主機(jī)廠各有不同。大致來(lái)說(shuō)，即根據(jù)整車的振動(dòng)噪聲目標(biāo)，分解到TrimBody級(jí)別的傳涵、接附點(diǎn)動(dòng)剛度目標(biāo)，再向下分解到各個(gè)子系統(tǒng)目標(biāo)，例如方向盤(pán)模態(tài)目標(biāo)、BIW模態(tài)目標(biāo)、座椅模態(tài)目標(biāo)等等。根據(jù)相關(guān)理論，TrimBody接附點(diǎn)的力乘以其到響應(yīng)點(diǎn)的傳涵，即為一條路徑的響應(yīng)大小，把所有路徑的響應(yīng)求和，即得到整車振動(dòng)噪聲的預(yù)估值。那么，給傳遞函數(shù)目標(biāo)設(shè)定，以及如何評(píng)價(jià)傳涵就變得非常重要了。



總所周知，車體與底盤(pán)接附點(diǎn)較多。常見(jiàn)的底盤(pán)類型有：前麥弗遜懸架+后扭力梁懸架結(jié)構(gòu)，這種在家庭用三廂車上比較常見(jiàn)。另一種為前麥弗遜懸架+后多連桿懸架，或者前麥弗遜懸架+后雙叉臂懸架，這種懸架構(gòu)造在許多SUV上比較常見(jiàn)。不管哪種懸架，其與底盤(pán)的接附點(diǎn)都能到20個(gè)以上。拿NTF（Noise transfer function）來(lái)說(shuō)，一共22個(gè)接附點(diǎn)，每個(gè)接附點(diǎn)3個(gè)激勵(lì)方向，有4個(gè)聲腔響應(yīng)點(diǎn)，那么整體的傳涵數(shù)量有：22×3×4=264。傳涵分析的目的，就是從這近300條的傳涵中判斷車體的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并進(jìn)行優(yōu)化。這是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的工作。如何為這些傳涵劃分目標(biāo)曲線，如何具體去評(píng)價(jià)這些傳遞函數(shù)，都非常的考驗(yàn)每一個(gè)NVH-CAE工程師。



那么，怎樣才能從如此之多的曲線中得到整車振動(dòng)噪聲的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)呢？根據(jù)我的一些經(jīng)驗(yàn)，可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮：

• 如果較多傳涵在某頻率下有峰值，并且超出了設(shè)定的目標(biāo)線，那該頻率就是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)頻率，反應(yīng)在整車上的振動(dòng)或者噪聲會(huì)有峰值產(chǎn)生，并有可能超出整車目標(biāo)。進(jìn)一步分析，造成這一個(gè)峰值的原因?qū)⑹悄巢考蚩偝傻哪B(tài)引起的，或者部件的剛度太小，或者與其他模態(tài)耦合（與結(jié)構(gòu)模態(tài)耦合或者與聲腔模態(tài)耦合）；
• 傳涵的在某頻率下出現(xiàn)一個(gè)較高的峰值，對(duì)于該傳涵頻率，也需要去優(yōu)化；
• 關(guān)注所有傳涵整體幅值水平大小。

2.軟件的設(shè)想

實(shí)際上，由于項(xiàng)目的日程的關(guān)系，不可能任何一個(gè)峰值頻率都去分析優(yōu)化，在有限的時(shí)間內(nèi)，得到最大的工作價(jià)值，確保數(shù)字階段虛擬評(píng)價(jià)不放過(guò)一個(gè)大問(wèn)題，也不漏掉一些小問(wèn)題，最終目的是保證整車振動(dòng)噪聲目標(biāo)達(dá)成。在這里，針對(duì)傳涵的后處理，我開(kāi)發(fā)了一個(gè)后處理的軟件。該軟件實(shí)現(xiàn)的功能模塊有：

• 自動(dòng)生成所有傳涵曲線，一條或者多條曲線對(duì)比；
• 自動(dòng)定義傳涵目標(biāo)；
• 傳涵分析；
• 自動(dòng)生成報(bào)告；

傳遞函數(shù)的后處理，不單單是解決工作效率的問(wèn)題，最重要的還是達(dá)到輔助判斷的目的，體現(xiàn)的是一種分析的思想，判定的邏輯依據(jù)。

3.NVH-CAE傳遞函數(shù)后處理程序
軟件主界面，現(xiàn)在比較復(fù)雜了



圖3.1 軟件界面

3.1預(yù)處理
預(yù)處理有兩種方法，可以自己定義激勵(lì)點(diǎn)和響應(yīng)點(diǎn)（現(xiàn)在不常用），第二種直接選擇帶處理的傳涵結(jié)果文件。



圖3.2 預(yù)處理界面

3.2 生成曲線
分別選擇傳涵結(jié)果文件，即全部輸出所有傳涵。可以實(shí)際情況再調(diào)整圖表格式。



圖3.3 輸出曲線



圖3.4 傳涵曲線

3.3給傳涵設(shè)定目標(biāo)線



圖3.5 添加目標(biāo)
根據(jù)分析要求，以及不同的要求，有兩種方法：一種為1/3倍頻程來(lái)劃分目標(biāo)，另一種為整個(gè)頻段自定義目標(biāo)設(shè)定。



圖3.6 以benchmark_car的1/3倍頻程為目標(biāo)自動(dòng)劃分目標(biāo)的傳涵曲線



圖3.7 整個(gè)頻域段自定義目標(biāo)設(shè)定的傳涵曲線

3.4傳涵自動(dòng)分析



圖3.8 傳涵分析
傳涵自動(dòng)分析功能是程序最核心的功能之一。其分析功能通目標(biāo)設(shè)定功能是分開(kāi)的，可以獨(dú)立運(yùn)行。有兩種方法：1/3倍頻程分析，即使用1/3倍頻程劃分分析的頻率段，每個(gè)頻段進(jìn)行目標(biāo)值對(duì)比，得到new car頻率段的峰值和峰值頻率，并統(tǒng)計(jì)NG的傳涵個(gè)數(shù)。各頻率段的目標(biāo)值有三種方法設(shè)置，分別為自動(dòng)benchmark car自動(dòng)劃分值、自定義目標(biāo)值和導(dǎo)入目標(biāo)表格值。統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：



圖3.9 1/3倍頻程傳涵分析結(jié)果
另外一種分析方法即自定義分析方法。得到整體曲線的的大致水平，會(huì)輸出曲線峰值、平均值和整體水平的百分比。



圖3.10 自定義目標(biāo)曲線傳涵分析

3.5 報(bào)告的自動(dòng)輸出以及結(jié)果的保存



圖3.11 自動(dòng)生成報(bào)告
3.6 程序運(yùn)行視頻
（視頻最后生成報(bào)告還是很炫的）

4. 最后
傳涵的處理與評(píng)價(jià)繁瑣復(fù)雜，各條傳涵對(duì)整車NVH性能的權(quán)重又不同，如何在幾百條傳涵中查找關(guān)鍵的風(fēng)險(xiǎn)頻率，如何控制上百條傳涵的水平大小，真正達(dá)成整車NVH性能目標(biāo)，做到不誤對(duì)策、花最小的精力得到最大的效果，做到不糾結(jié)一些無(wú)關(guān)緊要小問(wèn)題，不放過(guò)真正噪聲振動(dòng)root的大問(wèn)題，也許，基于模態(tài)輪胎的整車建模才是解決這些困擾的不二法門(mén)！