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原文传递某MPV白车门NVH多学科优化

论文题名：	某MPV白车门NVH多学科优化
关键词：	汽车车门;隔音量;参数优化;中低频噪声
摘要：	车辆NVH性能越来越受到生产商和消费者的重视,车门作为重要的覆盖件与车身一起提供了密闭的乘坐空间。对白车门结构进行优化设计可以提高车门性能、降低车内噪声。针对某MPV白车门NVH隔音量在中低频噪声存在的问题,本文主要进行如下工作: 　　(1)根据白车门CATIA三维结构模型,在Hypermesh中建立有限元模型,确定各板件的连接关系(包括翻边、焊点、胶粘、螺栓、门锁、和车窗玻璃连接)和玻璃的模拟;使用Optistruct对建立的有限元模型进行自由模态、车门窗框两种受力工况、两种下沉工况、四种扭转工况下刚度和强度的有限元分析。根据行业标准针对分析结果对白车门各项性能进行分析和评价,得到的性能参数为下一步的优化设计提供参考标准。　　(2)根据声学有限元方法和声振耦合理论推导矩形板声传递损失表达式;同时根据理论计算,对比数值仿真Virtual.Lab FEM-AML方法,和实验测试采用混响时间法(国家标准GB/T19889.3-2005)得出模型准确性结论。比较PML技术和AML技术后,在Virtual.lab中模拟混响室和消声室,对白车门进行强耦合隔音量实验;得到100Hz-1000Hz范围内隔音量曲线,找到隔音量低谷的300Hz-400Hz频率区间和板件,得到该处的声压云图、位移振动幅值云图和位移曲线。　　(3)对比分析几种试验设计技术和近似模型方法,对白车门板件:内外板和中上加强板Property_0.65、右下导槽Property_1.0、窗框上部Property_0.8、窗框内右和右下垫护Property_1.8、玻璃glass4.3、内板外加厚Property_1.3等六块板件的厚度参数作为设计因子,在输入空间内采用优化拉丁方试验设计采集样本数据,得到50组水平的试验设计矩阵。以白车门一阶弯曲模态、窗框前端刚度、窗框中部刚度、自重下沉刚度、750N工况下沉刚度、扭转工况4强度、白车门质量、300Hz-400Hz范围内隔音量均方根作为试验设计的响应,在软件Hypermesh、Optistruct、Virtual.lab13.6中计算输出。最后在软件isight中利用多项式响应面模型建立关于六因子的近似模型,并对近似模型进行误差精度分析。分析结果表明近似模型的拟合精度较高,可以作为有限元模型的替代模型进行优化计算。　　(4)根据建立的响应面近似模型,在六个因子的设讣范围内使用优化拉丁方再次进行200次采样,使用试验设计后处理工具,得到主效应图、帕累托图、交互效应图,找到因子之间的相互关系以及对输出响应的比重大小,将六个输入x1、x2、x3、x4、x5、x6作为优化变量,以300Hz-400Hz范围内白车门隔音量均方根为优化目标,以一阶弯曲模态f1≥32Hz、窗框前端刚度wf≤6mm、窗框中部刚度wm≤6mm、自重下沉刚度sink1≤3.5mm、750N工况下沉刚度sink2≤4mm、白车门质量m≤0.028ton、扭转工况4强度tor4≤235MPa作为约束条件,使用多岛遗传算法对板件厚度进行优化设计。优化结果表明,在白车门质量略有增加的情况下,300Hz-400Hz范围内隔音量均方根提升了9.81dBA,其他约束结果都在范围之内,满足了工程要求。将优化的输入参数带入到模型中计算真实值,并和响应面模型的近似值做比较,同时证明了响应面模型和优化结果的有效性。
作者：	汪文珺
专业：	车辆工程
导师：	胡启国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文