5.2 汽车天窗模态优化案例
对某款天窗进行了有限元求解,读取模态应变能结果,其应变能分布下图8所示。
图8 原始结构第一阶模态和应变能结果云图
从上图8可以看出,在机械组悬臂跟部和玻璃框架支架应变能比较分布比较集中,说明此区域刚度相对较弱,通过优化此区域提高天窗的模态。具体方案如9所示。
图9 天窗模态优化结构图
天窗经过优化后,天窗在打开的模态提高了1.4Hz,应变能集中现象得到改善,天窗的模态提高了8%。CAE结果如图10所示。
图10 优化后第一阶模态和应变能结果云图
6 汽车天窗NVH的其他研究
1:天窗异响CAE预测
2:汽车天窗风噪研究和CFD仿真
7 结论
1)本文基于OptiStuct的仿真分析结果,全面的介绍了汽车天窗噪声源及应对策略,为以后快速、准确的解决汽车天窗噪音奠定了一定的基础。
2)通过对汽车天窗的正弦扫频实验,发现天窗在不同振动量级下呈现出比较明显的非 线性,即随着基础激励量级的增大,系统固有频率减小,相对阻尼系数增大。因此汽车天窗 是一个高度非线性的系统。而CAE模态分析假设系统是线性的、定常与稳定的时不变系统, 因此在越小能量(比如0.05g)激励下天窗扫频测试得出的共振频率与加速度响应就会与 OptiStmct频率响应结果差异就会越小,实验也证明了此推论是正确的。
3)本文还介绍了利用应变能结果优化汽车天窗模态的案例,通过对模态变能集中区域 的应变能合理的疏导和分流,最终使汽车天窗的模态值提高了 1.4Hz。