[发明专利]新能源汽车电驱动桥振动噪声的主要贡献结构预测方法

说明书

本发明涉及一种新能源汽车电驱动桥振动噪声的主要贡献结构预测方法，包括以下步骤：S1、基于多体动力学方法建立电驱动桥的多体动力学计算模型，计算出由齿轮传动误差以及轴承接触引起的激励力；S2、基于有限元动力学方法建立电驱动桥的动力学有限元模型，计算出驱动桥在S1计算所得激励力作用下的频率响应；S3、基于边界元理论建立电驱动桥噪声辐射的边界元模型，基于步骤S2所得数据对电驱动桥的噪声辐射进行数值计算。本发明节约了主要噪声贡献结构预测时间，降低了实验成本，提高了预测峰值频率下噪声重要贡献结构的准确性。

技术领域

本发明涉及汽车先进设计制造领域，更具体地说，涉及一种新能源汽车电驱动桥振动噪声的主要贡献结构预测方法。

背景技术

噪声是评判现代交通工具舒适性的关键因素，传动系统的振动噪声在内燃机汽车上往往被忽略。而在电动汽车上由于没有了发动机，传动系统的噪声便凸显出来，成为影响电动汽车舒适性最主要的噪声源。因而降低传动系统的振动噪声可很大程度上降低整车的振动噪声，而在新能源汽车中主要的振动噪声由驱动桥引起。

目前，关于驱动桥的振动噪声主要的研究思路是通过单纯的有限元进行数值计算。而由于驱动桥系统过于复杂，有限元数值模拟受限于计算的收敛性以及计算规模的限制，往往把轴承中复杂的接触关系简化为CBUSH等替代单元，难以准确反映轴承的动力学特性。相比之下，本发明中通过多体动力学+有限元+边界元三步骤组合而成的方法可以很好的解决这些问题。

在专利号为ZL201710536412.0的发明专利中公开了一种驱动桥振动噪声数值计算方法，在该方法中虽然考虑到了传动系统与桥壳的非线性轴承刚度耦合，但其在计算轴承非线性刚度耦合时对轴承采取了简化，其利用轴承的稳态线性刚度代替了非线性刚度。另外该方法与汽车驱动桥实际工作过程有一定差距，很难获得准确的齿轮啮合时变激励以及不能准确描述该时变激励随轴承转动而发生变化，最后传递到壳体上引起壳体振动这一过程。因而无法获得驱动桥振动噪声准确的数值解，进而不能准确预测噪声以及贡献量较大的结构面板。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种更加准确、更贴近实际的新能源汽车电驱动桥振动噪声的数值计算以及主要贡献结构预测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种新能源汽车电驱动桥振动噪声的主要贡献结构预测方法，包括以下步骤：

S1、基于多体动力学方法建立电驱动桥的多体动力学计算模型，计算出由齿轮传动误差以及轴承接触引起的激励力；

S2、基于有限元动力学方法建立电驱动桥的动力学有限元模型，计算出驱动桥在激励力作用下的频率响应；

S3、基于边界元理论建立电驱动桥噪声辐射的边界元模型，基于步骤S2所得数据对电驱动桥的噪声辐射进行数值计算；找出数值较大的声压峰值频率中与理论计算各部件工作频率相对应的频率，由步骤S2计算结果分析驱动桥在这些频率下的振动响应，依据振动的大小对驱动桥壳进行分块，然后在建立声学边界元网格时把对应于这些分块的边界元网格赋予不同的属性；建立带有面板的声学边界元模型，设置相应的计算参数，提交计算得到不同频率下各面板在输出点处声压以及声功率的贡献量。

上述方案中，所述步骤S1进一步包括：

S11、由三维软件ProE建立电驱动桥各部件的实体模型，然后把所建立的三维实体模型导入多体动力学分析软件ADAMS中；

S12、在ADAMS软件中根据电驱动桥在工程实际中的具体形式设置各部件之间的装配以及连接和接触关系；

S13、在电驱动桥的输入轴上输入恒定转速驱动同时在左右半轴上输入模拟汽车行驶时地面向车轮传递的反扭矩，设置所需要计算的时间以及时间步，对电驱动桥进行动力学计算，计算得到个轴承外圈质心处在仿真过程中所受的动态激励力；

上述方案中，所述步骤S2进一步包括：