異響性能前期設計預防︱CAE模擬過程中全局阻尼的定義(Ⅱ)

異響性能前期設計預防︱CAE模擬過程中全局阻尼的定義(Ⅱ)

來自專欄 汽車異響Squeak & Rattle

在上一篇推文中提到了,異響性能的前期模擬計算中應用E-line這種方法來得到兩個相鄰部件之間的相對位移,從而對異響風險進行預測(見Figure 1)。在這我們有必要交代清楚幾個重要參數設定。

Figure 1. E-lines的屬性特點

由於E-line的這種模擬異響風險的方法是通過在時域內來計算每個節點對之間的相對位移的,所以在評價的過程中它必然會用到統計的辦法,尤其是它的激勵又是隨機激勵的時候,所以我們很有必要對這些節點對的所有振幅和一定百分比的最高值進行排序(如下圖Figure

2所示),我們把這個方法得到的值稱作統計評價參數。最後,需要計算這些幅值的平均值,計為

Mean High Value。採用這種方法,將響應(相對位移的時間歷程)的相關部分精簡為每個節點對的單一值。

Figure 2. 兩個節點之間相對位移的統計計算

除此之外,在對模擬過程中另一個需要把控的參數,就是定義部件的或車身(尤其是內飾車身)的全局阻尼值,這是對阻尼振動系統建模過程中的一個重要參數。

我們都知道,阻尼是頻率的函數,我們把阻尼比成為模態阻尼比,是與每階模態相關聯的。做過NVH實驗的同事都知道這個模態阻尼比是可以通過試驗的方法來測試得到的。通常情況下,我們對阻尼的定義是基於模態阻尼理論來定義的:

1. 激振器激勵法來測得FRF(也就是採用LMS中的spectral testing模塊來測試);

2. 把測得的FRF數據導入LMS?

PolyMAX中來提取模態和他們的模態阻尼比。

對於內飾整車的模擬模擬計算,這種方法是不可行的,因為它有很多階模態存在,且它們的模態阻尼比是未知的。因此,對所關心頻率範圍內的模擬定義單個阻尼值,稱為全局阻尼比。在這計作 zeta i(第i階模態), zeta GD為全局阻尼比。

我們有必要對怎麼定義全局阻尼比的方法進行以下簡單闡述:

  • 通過對測試所得的FRF總和進行最優擬合的疊加得到,取決於測試所得的幾階模態阻尼比和模擬全局阻尼比(見下圖Figure 3)

Figure 3. 通過最優擬合定義全局阻尼比

  • 從相關或主要模態中提取模態阻尼比,然後利用這些數值來定義整個頻率範圍內的全局阻尼比,或者把整個頻率範圍分為幾個部分,具體規定每一段的全局阻尼比(如下圖Figure 4 所示)。

Figure 4. 利用模態阻尼比定義全局阻尼比

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