一、經典方法
四分之一汽車模型和二分之一汽車模型。在設計初期或者在做模型研究的時候,往往采取這種形式。這種模型一般用來分析汽車最基本的頻率和振型特征,也可以用作其他用途,如研究汽車動力特性。概念設計階段,在知道了汽車基本參數之后,就可以迅速計算出整車的振動特征。經典方法只適合于分析很低頻率的整體模態。
二、有限元方法
有限元方法是一項非常成熟的分析方法,能夠準確的預估整車和各個系統的模態和模態頻率,并且能動態演示整車模態,非常適合低頻結構振動模擬和分析。它是用有限單元將結構彈性域或空氣域離散化,根據力學方程或聲波動方程,得到聯立代數方程式,通過求解代數方程式得到結構彈性或聲傳播空氣域中的 振動和聲特性。有限元法需將結構有限單元離散化。結構劃分的單元愈多,自由度也就愈多,計算精度也愈高,但計算時間也愈長。結構劃分的單元的振動頻率必須 高于要計算的整體結構的振動頻率,否則單元需進一步劃分。單元的劃分需與計算精度匹配。
三、邊界元方法
邊界元方法對處理結構聲輻射、聲散射和結構聲腔問題有獨特的優越性。它需要結構表面的復聲壓或復振動速度兩個物理量之一作為輸入,然后根據邊界條件計算出結構表面另一物理量。作為輸入,結構表面的復聲壓或復振動速 度可以實測得到,也可以通過計算得到。對于結構表面復振動速度的計算,邊界元方法常常借用有限元方法。整車結構振動分析使用有限元模型,車內空腔的聲場分析使用邊界元模型。
四、多體系統動力學方法
多體系統是對某類客觀事物的高度抽象和概括,這類系統都具有一個共同的特點,即它們都是通過特定的關節(鉸鏈)將諸多零(部)件-即所謂的“體”聯接起來的;因此我們把多體系統定義為以一定的聯接方式互相關聯起來的多個物體構成的系統,這些物體可以是剛體也可以是柔體。如果多體系統中所有的體均為剛體,則稱該系統為多剛體系統;如果多體系統含有一個以上的柔體,則稱為柔性多體系統。
多體系統動力學是一般力學學科的一個重要分支,其理論基礎為剛體動力學、分析力學、有限元理論、連續介質力學、計算力學、控制理論等。在汽車的應用為:汽車碰撞過程中人體動力學響應仿真計算,懸架系統多體系統動力學等。
五、統計能量分析法
統計能量分析是個模型化分析方法,它運用能量流關系式對復合的、諧振的組裝結構進行動力特性、振動響應級及聲輻射的理論評估,是一種在時間上和空間上的統計特性,這些能量流關系式在組成組裝結構的各種耦合的子系統(如板、殼等)之間具有一個簡單的熱類比。
統計能量分析作為一種分析方法,其更重要的作用在于列出主要噪聲貢獻,以及預測不同設計對車內噪聲的相對影響,它在預測和分析車內空氣噪聲的應用比較普遍,而預測和分析車內結構噪聲卻是研究的多,應用的少。
六、傳遞路徑分析方法
復雜系統受多種振動噪聲源的激勵,每種激勵都可能通過不同的路徑,經過衰減,傳遞到多個響應點。為了降低振動噪聲,對各種傳遞路徑進行預測和分析,并采用矢量疊加方法。這種分析方法就叫傳遞路徑分析方法,因為使用了矢量疊加方法又叫矢量疊加法。傳遞路徑分析是用于分析振動聲學能量通過結構和聲學路徑從源到接受者的傳遞,目的是評價各路徑對總的振動噪聲量級的貢獻大小,使得工程師可以識別出解決規定問題需要修改的部件。
七、模態綜合方法
模態綜合是將一個復雜結構分解成若干個較為簡單的子結構。在弄清各子結構振動特性的基礎上,根據對接面上的協調條件將這些子結構合成一總體結構,然后利用各子結構的振動形態得出總體結構的振動形態。用此法進行系統固有特性的求解和動力響應分析,只需計算子結構的少數幾個主模態(主振型),因此能有效地縮減自由度而不改變系統的物理本質。
它減少整車結構分析時工作量巨大的難度。它對結構的動力修改也十分方便。修改往往是局部的,運用模態綜合方法,只需對修改過的子結構重新進行計算分析或動力試驗,然后將所有的子結構的模態特性進行綜合,最終獲得修改后的整體結構的動力特性。
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