[发明专利]一种提高噪声传递函数的优化设计方法和系统

说明书

本发明提供了一种提高噪声传递函数的优化设计方法和系统，包括：建立待优化车辆的整备车身和乘员舱声腔的有限元模型；对有限元模型进行噪声传递函数分析，得到噪声传递函数的声压级曲线；将有限元模型中与乘员舱声腔相耦合的钣金件进行面板划分，得到多个面板；基于声压级曲线中的峰值进行面板贡献量和模态贡献量分析，确定引起传递函数峰值的目标面板和目标模态；基于目标模态和目标面板对车身结构进行优化，得到优化后的目标结构，并基于优化后的目标结构修改车身有限元模型。本发明通过使用分析软件，在整车开发初期，就可以在有限元模型上对影响整备车身的噪声传递函数的车身结构进行优化，提高了车身性能，节约了研发成本，缩短了研发周期。

技术领域

本发明涉及汽车车身设计技术领域，尤其是涉及一种提高噪声传递函数的优化设计方法和系统。

背景技术

噪声传递函数(Noise Transfer Function，简称NTF)主要是指输入激励载荷与输出噪声之间的对应函数关系，用于评价结构对振动发声的灵敏度特性，是影响整车噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，简称NVH)性能的主要因素。不论是来自路面的激励，还是发动机的激励，最终都是通过车身传递给乘员，因此，车身的结构对噪音的传递至关重要。

噪声传递函数分析是将整备车身与乘员舱声腔作为耦合系统，分析车身接附点加载单位激励在车内人耳处产生的声学响应。噪声传递函数反映了车身结构振动对车内噪声的影响程度，对车身噪声传递函数的控制可以有效控制车身内噪声水平。现有技术的NVH试验测试虽然是一种可靠的分析噪声函数的方法，但是通过试验手段对车辆进行NVH测试的研发费用高且周期较长。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高噪声传递函数的优化设计方法和系统，相比现有技术中通过试验手段对车辆进行的NVH测试来对车身面板进行优化设计的方式，本发明通过对有限元模型的分析对车身面板进行优化设计的方法，缩短了汽车车身的开发周期、降低了研发费用。

第一方面，本发明实施例提供了一种提高噪声传递函数的优化设计方法，所述方法包括：建立待优化车辆的整备车身的几何模型，基于所述几何模型建立所述整备车身的有限元模型，得到第一有限元模型；基于所述第一有限元模型建立乘员舱声腔的有限元模型，得到第二有限元模型；对所述第一有限元模型和所述第二有限元模型进行噪声传递函数分析，得到噪声传递函数的声压级曲线；将所述第一有限元模型中与所述乘员舱声腔相耦合的钣金件进行面板划分，得到多个面板；基于所述声压级曲线中的峰值对所述多个面板进行面板贡献量和模态贡献量分析，确定引起所述声压级曲线中的峰值的目标面板及目标模态；基于所述目标面板和所述目标模态对所述待优化车辆的车身结构进行优化，得到优化后的目标车身结构，并基于所述优化后的目标车身结构修改所述第一有限元模型和所述第二有限元模型，得到优化后的第一有限元模型和优化后的第二有限元模型。

进一步地，所述方法还包括：根据所述优化后的第一有限元模型和所述优化后的第二有限元模型再次进行噪声传递函数分析，得到优化后的噪声传递函数的声压级曲线；判断所述优化后的噪声传递函数的声压级曲线峰值是否小于或等于预设目标值；如果是，则结束优化。

进一步地，所述方法还包括：如果判断所述优化后的噪声传递函数的声压级曲线峰值大于预设目标值，则再次基于所述目标面板和所述目标模态，对所述待优化车辆的车身结构进行优化，得到再次优化后的目标车身结构，并基于所述再次优化后的目标车身结构修改所述第一有限元模型和所述第二有限元模型，得到再次优化后的第一有限元模型和再次优化后的第二有限元模型。

进一步地，对所述第一有限元模型和所述第二有限元模型进行噪声传递函数分析，得到所述噪声传递函数的声压级曲线包括：在所述第一有限元模型中选取车身接附点作为激励点，在所述第二有限元模型中选取驾驶员和乘员的两耳位置作为响应点；对所述激励点加载不同方向的单位力进行激励，得到所述响应点的声压级曲线，即为噪声传递函数的声压级曲线。