厲害了 揭秘汽車設計中CAE仿真技術

CAE計算機仿真技術在汽車研發中具有重要意義。隨著行業競爭的加劇，產品的更新速度越來越快。CAE在產品設計的質量、壽命、性能和成本方面發揮著更重要的作用。CAE為汽車工業的快速發展提供了具有核心價值的技術保障，避免了傳統的重復性設計試制-測試-改進設計試制的過程，給企業帶來了巨大的經濟效益。

在整車CAE仿真中，帶內飾車身的仿真是核心內容之一。帶內飾的車身是將整車從軟接頭（彈簧和襯套）上斷開并拆下動力總成和底盤系統后留下的部分。本技術術語為修剪車身（以下簡稱TB）。主要包括白色車身、車門覆蓋系統、座椅系統、內外裝飾系統、轉向系統、副車架和電子電氣部件，能夠更好地反映整車的車身狀況。本文以T300汽車開發中的TB NVH仿真為例，主要研究了模式之間的噪聲傳遞函數（NTF）和振動傳遞函數（VTF）、動力總成和底盤安裝點的激勵以及車內的響應點。眾泰工程師可以在T300開發處于數據階段時預測設計中的NVH性能風險，并通過NVH仿真找到最佳優化方案，以提高T300的NVH表現。建模是修剪實體模擬的第一步。工程師將T300數據導入軟件。由于車身主要由薄板組成，因此使用薄板的中間平面而不是薄板來建立網格模型，并對子系統進行了合理的簡化，并通過連接子系統來獲得T300修邊車身模型。該模型由245萬個網格元素組成，整個TB建模需要白車身、車門覆蓋系統、內外裝飾系統、電氣系統等的Catia數據。

模型建立后，工程師可以開始進一步的模擬分析。NVH仿真主要分析三個方面：TB模態仿真是研究帶有內飾的車身的固有頻率和振動模式，了解動態特性，為解決噪聲和振動問題提供參考；

TB噪聲傳遞函數分析是車輛內部響應點在單位力作用下的聲壓值，TB振動傳遞函數是車輛內部反應點在單位作用力作用下的振動值。模態分析作為車輛NVH分析的基本環節，在車輛NVH性能控制中起著關鍵作用。模態分析可以反映結構在低頻范圍內的振動問題，特別是為了避免路面和發動機的激勵。將T300模型放入求解器中，計算T300車輛的模態圖、振動傳遞函數曲線和噪聲傳遞函數曲線。

在分析車身整體或部分在不同頻率下的運動模式時，為了便于觀察，通常會放大運動模式。在模態圖中，顏色越冷，振動越小，顏色越暖，振動越大。此時，工程師可以通過暖色部分檢查該位置是否存在問題，并對其進行優化，直到訂單模式達到設定目標。在后門的設計過程中，如果后門的模式較低，會導致其在行駛過程中振動過大，密封性差，抵抗變形的能力差，導致車內轟鳴。

如果車身上平面較大的鈑金件（如地板、車頂和前面板）的模式較低，它們會與發動機或道路激勵產生共振，導致車內轟鳴，影響整車的NVH性能。

車身對整車的NVH性能起著重要作用。無論是來自路面還是發動機的噪音，都會通過車身傳遞給乘客。因此，分析了車身與底盤之間主要連接區域的噪聲傳遞函數，從而找到對NVH特性影響較大的關鍵部件，預測噪聲水平，并采取相應措施，有效抑制噪聲進入車內，從而降低車內噪聲。針對噪聲傳遞函數在某一峰值處超標的問題，分析了節點在該頻率下的貢獻。

為了解決頻率響應（振動和噪聲）峰值超標的問題，工程師會找到頻率附近的幾種模式，并得到附近幾種模式的總和，對其進行工作變形模式分析（ODS分析），可以有效解決該頻率下響應大的問題。

對于汽車內部的振動，人們最關心的是低頻振動。從其機理可以看出，它與整車的結構設計有很大的直接關系，是從零部件到整車集成過程中帶來的問題。在設計階段，NVH仿真可以通過分析有限元模型的振動傳遞函數（VTF）來發現設計階段的問題，從而有效抑制汽車的低頻抖動，提高車內乘員的舒適度。目前，眾泰汽車工程研究院已經建立了科學完整的CAE仿真研發體系。通過CAE仿真技術的應用，眾泰汽車大大提高了設計質量和研發效率，減少了車輛設計修改的盲目性。同時，積累了大量的仿真試驗數據和技術參數，進一步提高了研發中的設計能力。CAE計算機仿真技術在汽車研發中具有重要意義。隨著行業競爭的加劇，產品的更新速度越來越快。CAE在產品設計的質量、壽命、性能和成本方面發揮著更重要的作用。CAE為汽車工業的快速發展提供了具有核心價值的技術保障，避免了傳統的重復性設計試制-測試-改進設計試制的過程，給企業帶來了巨大的經濟效益。

在……的CAE模擬中……

ole汽車，車身與內飾的仿真是其核心內容之一。帶內飾的車身是將整車從軟接頭（彈簧和襯套）上斷開并拆下動力總成和底盤系統后留下的部分。本技術術語為修剪車身（以下簡稱TB）。主要包括白色車身、車門覆蓋系統、座椅系統、內外裝飾系統、轉向系統、副車架和電子電氣部件，能夠更好地反映整車的車身狀況。本文以T300汽車開發中的TB NVH仿真為例，主要研究了模式之間的噪聲傳遞函數（NTF）和振動傳遞函數（VTF）、動力總成和底盤安裝點的激勵以及車內的響應點。眾泰工程師可以在T300開發處于數據階段時預測設計中的NVH性能風險，并通過NVH仿真找到最佳優化方案，以提高T300的NVH表現。建模是修剪實體模擬的第一步。工程師將T300數據導入軟件。由于車身主要由薄板組成，因此使用薄板的中間平面而不是薄板來建立網格模型，并對子系統進行了合理的簡化，并通過連接子系統來獲得T300修邊車身模型。該模型由245萬個網格元素組成，整個TB建模需要白車身、車門覆蓋系統、內外裝飾系統、電氣系統等的Catia數據。

模型建立后，工程師可以開始進一步的模擬分析。NVH仿真主要分析三個方面：TB模態仿真是研究帶有內飾的車身的固有頻率和振動模式，了解動態特性，為解決噪聲和振動問題提供參考；

TB噪聲傳遞函數分析是車輛內部響應點在單位力作用下的聲壓值，TB振動傳遞函數是車輛內部反應點在單位作用力作用下的振動值。模態分析作為車輛NVH分析的基本環節，在車輛NVH性能控制中起著關鍵作用。模態分析可以反映結構在低頻范圍內的振動問題，特別是為了避免路面和發動機的激勵。將T300模型放入求解器中，計算T300車輛的模態圖、振動傳遞函數曲線和噪聲傳遞函數曲線。

在分析車身整體或部分在不同頻率下的運動模式時，為了便于觀察，通常會放大運動模式。在模態圖中，顏色越冷，振動越小，顏色越暖，振動越大。此時，工程師可以通過暖色部分檢查該位置是否存在問題，并對其進行優化，直到訂單模式達到設定目標。在后門的設計過程中，如果后門的模式較低，會導致其在行駛過程中振動過大，密封性差，抵抗變形的能力差，導致車內轟鳴。

如果車身上平面較大的鈑金件（如地板、車頂和前面板）的模式較低，它們會與發動機或道路激勵產生共振，導致車內轟鳴，影響整車的NVH性能。

車身對整車的NVH性能起著重要作用。無論是來自路面還是發動機的噪音，都會通過車身傳遞給乘客。因此，分析了車身與底盤之間主要連接區域的噪聲傳遞函數，從而找到對NVH特性影響較大的關鍵部件，預測噪聲水平，并采取相應措施，有效抑制噪聲進入車內，從而降低車內噪聲。針對噪聲傳遞函數在某一峰值處超標的問題，分析了節點在該頻率下的貢獻。

為了解決頻率響應（振動和噪聲）峰值超標的問題，工程師會找到頻率附近的幾種模式，并得到附近幾種模式的總和，對其進行工作變形模式分析（ODS分析），可以有效解決該頻率下響應大的問題。

對于汽車內部的振動，人們最關心的是低頻振動。從其機理可以看出，它與整車的結構設計有很大的直接關系，是從零部件到整車集成過程中帶來的問題。在設計階段，NVH仿真可以通過分析有限元模型的振動傳遞函數（VTF）來發現設計階段的問題，從而有效抑制汽車的低頻抖動，提高車內乘員的舒適度。目前，眾泰汽車工程研究院已經建立了科學完整的CAE仿真研發體系。通過CAE仿真技術的應用，眾泰汽車大大提高了設計質量和研發效率，減少了車輛設計修改的盲目性。同時，積累了大量的仿真試驗數據和技術參數，進一步提高了研發中的設計能力。

標簽：眾泰DS

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