3 仿真分析的置信度仍然是應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)
3.1 NVH 是一個(gè)系統(tǒng)性問題?
現(xiàn)階段, 計(jì)算機(jī)仿真分析技術(shù)在汽車產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用已相當(dāng)普遍, 然而, 仿真分析的置信度一直是該技術(shù)應(yīng)用中的“瓶頸”問題。對(duì)于物理機(jī)理和數(shù)學(xué)模型高度復(fù)雜的車輛NVH 性能, 其仿真分析的置信度更是不易保證。這主要因?yàn)? NVH 是一個(gè)系統(tǒng)性的問題, 涉及車輛多個(gè)系統(tǒng)的相互作用, 問題的研究與解決依賴于聲學(xué)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等多個(gè)學(xué)科中的深層知識(shí)。同時(shí), 車輛行駛環(huán)境具有較大的隨機(jī)性, 其內(nèi)在的有關(guān)結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)也具有一定的分散性和變異性, 這些不確定性因素的存在使問題變得更加復(fù)雜。另外, 很多情況下用作仿真分析輸入條件的基礎(chǔ)性技術(shù)數(shù)據(jù)并不完備, 這會(huì)對(duì)仿真分析的置信度產(chǎn)生致命影響。?
3.2 NVH 性能仿真試驗(yàn)與分析工具?
當(dāng)前, 對(duì)于車輛NVH 性能的仿真分析研究均十分重視其置信度的檢驗(yàn)與提高。一般認(rèn)為, 最具說服力的仿真分析置信度檢驗(yàn)方式是分析與測(cè)試結(jié)果的一致性對(duì)比。然而, 測(cè)試結(jié)果本身也存在“置信度”的問題。特別是聲學(xué)測(cè)試, 對(duì)于測(cè)試流程、條件及環(huán)境非常敏感, 在很多情況下測(cè)試結(jié)果本身就具有較大的分散性, 因而導(dǎo)致仿真分析置信度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的缺失( 不可靠) 。?
為扭轉(zhuǎn)這種被動(dòng)局面, 國外已有研究者將重點(diǎn)轉(zhuǎn)向“試驗(yàn)可靠性”的提高。另一方面, 當(dāng)前應(yīng)用領(lǐng)域出現(xiàn)了多種支持NVH 仿真分析的CAE 軟件系統(tǒng), 如SYSNOISE、AUTOSEA 等?;诓煌诵募夹g(shù)的軟件系統(tǒng), 其處理問題的適用范圍各有側(cè)重。為確保仿真分析的置信度, 應(yīng)充分考慮具體問題的特點(diǎn)而合理選擇軟件工具。例如: 聲振耦合有限元技術(shù)主要適用于低頻范圍, 是分析車內(nèi)低頻結(jié)構(gòu)輻射噪聲的有效工具; 而統(tǒng)計(jì)能量法則更適合于模態(tài)密集的中、高頻段噪聲分析。值得注意的是, 為完善仿真分析所必需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)條件, 國外汽車工程界投入了不懈的努力,目前已有機(jī)構(gòu)建立了車內(nèi)噪聲數(shù)據(jù)庫系統(tǒng), 能夠覆蓋15 種車型的典型行駛工況[16], 從而有效地支持了仿真分析過程并有助于確保其置信度。?
3.3 NVH 仿真分析的發(fā)展趨勢(shì)?
為進(jìn)一步從根本上提高NVH 仿真分析的置信度, 必須立足于有關(guān)理論及方法的創(chuàng)新, 這也是仿真分析技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì), 其集中體現(xiàn)在如下4 個(gè)方面。
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a. 多學(xué)科綜合分析針對(duì)整車結(jié)構(gòu)的多個(gè)系統(tǒng), 集成聲學(xué)、結(jié)構(gòu)振動(dòng)及系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論, 解析學(xué)科耦合關(guān)系, 建立多學(xué)科綜合的車輛NVH 性能仿真分析模型, 并進(jìn)一步研制開發(fā)適用于工程領(lǐng)域的CAE 軟件系統(tǒng);?
b. 混合仿真針對(duì)仿真分析建模、求解、檢驗(yàn)及修正的全過程, 確定NVH 仿真與試驗(yàn)流程的交互方式, 建立分析與試驗(yàn)研究一體化的車輛NVH 混合仿真模型, 并研制開發(fā)相應(yīng)的軟件及試驗(yàn)支持系統(tǒng);?
c. 仿真分析輸入條件反求以動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的輸入識(shí)別理論為基礎(chǔ), 引入試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析及KBE 技術(shù), 通過簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性試驗(yàn)以反求仿真分析的輸入條件, 同時(shí)確保其具有較高的精度, 從而緩解仿真分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不完備的矛盾;?
d. 不確定性影響因素分析揭示車輛內(nèi)在結(jié)構(gòu)、性能及使用環(huán)境中相關(guān)不確定性因素對(duì)其NVH性能的影響規(guī)律, 預(yù)測(cè)在不確定性因素情況下的仿真分析置信度, 并建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。?
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