[发明专利]一种冲压钣金加强筋隔声性能仿真计算方法

说明书

本发明公开了一种冲压钣金加强筋隔声性能计算方法，包括步骤：冲压钣金加强筋实物模型建立；计算区域设置及网格划分；选择焊接单元类型，包括单元焊接位置及焊接数量；设定边界条件，材料属性，加载步骤；求解自由模态结果，将网格模型以HAM格式导出；在商业软件VA one中导入网格模型及自由模态结果数据；设定求解项及求解频率区间，材料属性，阻尼损耗因子；建立FE子系统；建立声腔，同时建立点、线、面耦合区域连接；在钣金加强筋Z轴负向一侧建立声源声腔,在钣金加强筋及基板两侧建立接收声腔；在商业软件中求解，读取结构隔声量结果。本发明减小了计算量和重复性工作，优化设计效率、提高中高频隔声量计算精度，满足工程要求。

技术领域

本发明是一种冲压钣金加强筋隔声性能仿真计算方法，特别涉及一种用于汽车前围子系统及地毯冲压钣金加强筋隔声性能的仿真计算。

背景技术

近年来，人们对于轿车室内振动、噪声水平要求越来越高。降低车内噪声、提高整车声品质，既是人们对于追求更高生活品质的需要，同时也是汽车销售需要。汽车低噪声设计一直是业内积极活跃的研究领域。汽车钣金件隔声性能直接影响到车内声场的声学性能，计算其隔声量可以为声学优化设计提供重要的参考信息。钣金加强筋广泛应用于汽车上，作为结构声振传播的一种途径，它具有与匀质板不同的振动传递特性，同时受车内混响场的空气噪声激励，也使其具有与匀质板不同的声传特性。

在实际工程应用中，研究汽车前围子系统及地毯冲压钣金加强筋隔声性能的主要途径有：一是通过实验测试方法研究冲压钣金加强筋隔声性能，根据实验数据，对隔声薄弱区域优化以提高结构隔声性能。实验测试方法时间周期长、费用成本高，不利于汽车研发设计阶段对汽车结构隔声性能进行先期预测。二是利用商业软件进行仿真计算，该方法时间灵活、成本低，但由于仿真计算值与实验测试结果存在偏差，使得仿真计算受到限制。

目前对于冲压钣金加强筋隔声性能的研究，主要以实验测试方法为主。通过大量的实验测试获取结构隔声数据，研究周期长，费用成本高；目前用来计算结构-声振耦合系统的商业软件也很成熟。通过研究仿真计算方法，使仿真计算结果的精度得到很大提高，因此对仿真计算冲压钣金加强筋隔声性能的研究具有重要意义。

发明内容

本发明提供一种冲压钣金加强筋隔声性能仿真计算方法，特别是对汽车前围子系统及汽车地毯冲压钣金加强筋隔声性能的计算，建立仿真分析模型，并与实验结果对比。在保证模型准确性基础上，对不同结构参数的冲压钣金加强筋仿真，优化加强筋设计。

本发明的技术方案是：

一种冲压钣金加强筋隔声性能仿真的计算方法,包括以下步骤：

(1)使用CATIA软件建立冲压钣金加强筋几何模型，其中钣金加强筋与基板之间进行焊接，Z轴垂直于基板平面；

(2)计算区域模型建立与网格划分，计算模型尺寸为几何模型尺寸，钣金加强筋及基板均采用四边形网格；

(3)设置钣金加强筋与基板之间的焊接类型、焊接形式、焊接点位置及焊接个数与数模对应；

(4)设定边界条件，材料属性，加载步骤；

(5)基于商业软件NASTRAN求解钣金加强筋自由模态，同时将网格模型导出；

(6)在商业软件VAOne中导入网格模型及钣金加强筋自由模态结果数据；

(7)在软件VAOne中设置求解项及求解区间、材料及属性、阻尼损耗因子；

(8)在软件VAOne中建立结构FE子系统(有限元子系统)，整个结构FE子系统分为8个子系统；