（Ⅳ）異響性能前期設計預防︱對E-lines中的相對位移的理解

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；U(t) 表示的是產生的實際位移量。如果你確實還不清楚，那你就把這些變數看成是數學家造成出來的一些符號，它組合在一起就是為了表徵某個接觸位置發生異響（不管是squeak還是rattle）的可能性有多大。這時，如果你感覺有點懂了的意思，那我們在這就再稍微深入一下，就是最後的這個位移量越大，那麼發生異響的可能性就越高，當然風險就越大嘍，接下來需要做的工作就是對它進行優化，具體怎麼優化，我們以後寫一篇文章來專門講。

了解了以上的基本概念了，我再來看一看工程師們是怎麼一步步來把它算出來的：首先，採用線性有限元模型來進行模態的分析；

其次，採用軟體的異響分析模塊建立E-lines計算模型，來表示兩個相鄰部件的接觸面。在這個E-lines中就包含了一套彈簧元件和局部坐標系，它們就如有限元模型中的測試感測器一樣，來測量兩個相互接觸點的相關參數。

第三，虛擬試驗的設置，就是給這個有限元總成施加時域激勵信號（它一定是隨機的信號）。

最後，就是利用軟體中的OptiStruct求解器來進行瞬時模態分析，進而能提取出來以上公式中的三個輸出結果。

在分析軟體中，只要你進行簡單的操作就可以讓軟體來自動計算我們想要得到的每兩個接觸點的相對位移。那麼，怎麼對待Squeaks和Rattles這兩種不同屬性的情況呢？你別慌，首先對於Rattle（這種撞擊產生的異響）我們是要把軟體計算出來的相對位移與產品設計中的間隙和公差變數來進行比較，以判斷間隙的閉合與否和它發生的頻次，從而來分析這種撞擊異響的風險有多高。

這時如果明白了一點的話，我們再來解釋Squeak（這種摩擦產生的異響）的情況。有點和Rattle不一樣的地方就是，這次我們是用具體的兩個相互匹配的材料對的Stick-slip試驗數據的輸入以後來評判這個相對位移的。那麼，你可以又有點懵了，什麼是個Stick-slip試驗呢？我前面的一篇文章專門介紹過這個試驗的具體操作，有興趣點擊瀏覽。其實，用一句話來概況就是在一定法向力的作用來，一對相互接觸的材料，它們在某一速度下材料表面摩擦過程中發生的脈衝次數，我們把這個脈衝次數再進過一定的統計處理，最後擬合計算出來的那個參數（RPN），定義為異響的風險係數，當然嘍，這個RPN越高說明這對材料之間摩擦的風險就越大啦！在這說一句題外話，其實這就是某些異響分析軟體雞賊的地方，因為這個資料庫是需要經過第三方來購買的，而且價格不菲。

繼續，在對數據的後處理過程中，工程師會對異響（Squeak &Rattle）進行量化，這是過去自90』s年代以來我們首次對異響進行客觀數據的量化，而不單是通過主觀評價的方法來判斷它，這是軟體發展的一個很大進步。

其實，對於出現了問題我們怎麼進行優化，我這可以簡單提一句。軟體會對出現的風險進行問題根源分析，說白了他就是一個基於相對模態貢獻量（RMC）的計算。這又是一個什麼鬼呢？別緊張，它其實就是判斷哪一個模態振型對一個具體的異響問題影響最大的參數。

軟體能做的事情畢竟是有限的，因為它只能針對汽車內飾部件的異響問題進行模擬分析，而異響不是一個單一部件導致的問題，它是一個系統問題，不是你把模擬做好了，整車的異響性能就很好了。既然是系統性的問題，那我們就得有一套相對科學的流程化方法來控制它，深入到開發過程中的每一個角落，從設計數據的styling出來後就應該介入的。

如果你還興趣不減的話，我們來看一個圖，看圖識字是最簡單的活。

圖中就是工程師構建的背門的E-lines圖，你再自己看看它的激勵點是怎麼載入的，以及邊界條件是怎麼約束的。為什麼我要提醒你這點呢，因為異響的分析和普通NVH的分析有時候是有很大不同的，如果你前面的計算都是稀里糊塗弄的，可行而知後面的結果會給你好到什麼地步，你說的算不準那是有原因的。

接下來，我們再來看看施加的是什麼樣的激勵信號呢？

在這個時域激勵信號下，計算出來的結果是長這個樣，它顯示出來的就是相對位移的幅值。例如，對於Rattle這種現象來說，就是超過最大目標間隙的相對位移。

在考慮到設計尺寸時，風險區域出現在較高的接觸面，以紅色來顯示。也就是我們稱作的動態公差，用以下公式來表示：

其中， Gapi –Toli表示的就是最惡劣工況下的間隙，那麼在這個間隙方向上的相對位移就是公式中的RelDispz,i。

上圖中，正動態公差（綠色線條），在計算的過程中間隙沒有關閉，所以無風險。在振動狀態下，最大間隙足夠大而不會閉合。負動態公差（紅色線條），在計算的過程中間隙閉合，有風險，需要進行進一步的調查分析。

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