[发明专利]一种基于虚拟轮心力的路噪混合预测及优化方法

说明书

本发明涉及一种基于虚拟轮心力的路噪混合预测及优化方法，包括以下步骤：S1、虚拟轮心力识别；S2、建立底盘悬架系统有限元模型；S3、内饰车身声振传递函数采集；S4、整车路噪仿真试验混合模型创建；S5、车内噪声预测及实车试验验证；S6、优化设计。本发明能够提高路噪结构声的预测精度和仿真效率，实现底盘悬架系统的优化设计。

技术领域

本发明涉及汽车NVH性能领域，具体涉及一种基于虚拟轮心力的路噪混合预测及优化方法。

背景技术

随着新能源车的快速发展，传统发动机噪声明显降低，动力传动噪声的掩蔽效应减弱，使得路噪更为凸显。根据声音传播介质，路噪可分为结构路径传递声和空气路径传递声。路噪常引起抱怨的“敲鼓声”、“轮胎空腔声”等多集中在20～300Hz的频率范围内，主要表现为结构路径传递，是汽车NVH开发的重难点之一。

近年来，为实现路噪的前期预测，提升NVH开发效率，CAE(Computer AidedEngineering)仿真预测方法应用越来越广泛,主要包括有限元法，边界元法和统计能量法。有限元法和边界元法主要适用于中低频，统计能量法适用于中高频。

对于中低频路噪结构声，有限元仿真预测方法应用较为广泛，申请号为CN201911017187.5的中国专利申请所公开的基于制动抖动和路噪性能的悬架系统多学科优化设计方法中，建立包含模态轮胎系统、底盘系统、动力系统、内饰车身系统的整车有限元仿真模型，并将采集到的路面谱PSD(power spectral density)数据转化为轮胎位移激励施加于整车模型，开展路噪性能仿真分析。

整车有限元法可实现20～200Hz频段的路噪预测，其轮胎、悬架及车身系统均为有限元模型，该方法可实现轮胎、悬架及车身系统的优化设计方案前置，提升实车研发效率，但未能较好地覆盖轮胎空腔声频段，且轮胎系统非线性强、车身系统建模复杂，会降低路噪结构声的预测精度和仿真效率。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于虚拟轮心力的路噪混合预测及优化方法，以提高路噪结构声的预测精度和仿真效率，实现底盘悬架系统的优化设计。

本发明所述的一种基于虚拟轮心力的路噪混合预测及优化方法，包括以下步骤：

S1、虚拟轮心力识别，获取转向节的振动加速度以及车轮激励点至转向节的传递函数后，采用逆矩阵法求解获得各车轮的车轮激励点力，各车轮的车轮激励点力经过坐标变换求得各车轮的虚拟轮心力；

S2、建立底盘悬架系统有限元模型；

S3、内饰车身声振传递函数采集，采集底盘与车身的各接附点到车内乘员舱座椅右耳处的声振传递函数；

S4、整车路噪仿真试验混合模型创建，依据S1中求得的各车轮的虚拟轮心力、S2中建立的底盘悬架系统有限元模型以及S3中采集的内饰车身声振传递函数搭建整车路噪仿真试验混合模型；

S5、车内噪声预测及实车试验验证，将S1中识别的各车轮的虚拟轮心力加载至S4中建立的整车路噪仿真试验混合模型中，得到路噪仿真结果，对比路噪仿真结果和路噪实测值，判断路噪仿真结果是否满足精度要求，若路噪仿真结果满足精度要求，则执行S6,否则返回S1；

S6、优化设计，将S5中得到的路噪仿真结果与路噪控制目标进行对比，识别需要进行优化的问题频率，针对问题频率制定优化方案。

作为一种改进，所述S2中，底盘悬架系统有限元模型包括前悬架系统有限元模型、后悬架系统有限元模型、副车架总成有限元模型以及动力总成有限元模型。

作为一种改进，在所述S2中，由实测的减振器振动特性传递函数替代减振器有限元模型。