NVH稳定杆建模规范

Q/SZJ191001-2017NVH稳定杆模型建模规范ModelingSpecificationOfStabilizerBarforNVH20XX20XX-XX-XX实施20XX-XX-XX发布XXXX汽车工程技术有限公司发布Q/SZXX-X-2017NVH稳定杆模型建模规范范围本标准规定了NVH稳定杆建模方法。本标准适用于CAE部门稳定杆NVH模型建模。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。有限元网格建模规范CAE整车模型命名规范NVH整车模型编号规范术语和定义无。摘要Abstract稳定杆通过稳定杆拉杆到连接左右悬架,并通过橡胶衬套固定在副车架的两侧。稳定杆两端连接到左和右两侧的稳定杆拉杆。稳定杆拉杆的另一端连接到下控制臂（LCA）或转向节，另一端连接到稳定杆。大多数汽车来说，稳定杆和拉杆之间用球铰连接，同样，稳定杆与LCA或转向节之间也用球铰连接。Thestabilizerbarconnectstheleftandrightsidesofthesuspensionthroughdroplinksandissecuredtothetwosidesofthecradlewithrubberisolation.Stabilizerbarendsareconnectedtothedroplinksonleftandrightsides.Oneendofthedroplinkisconnectedtothelowercontrolarm(LCA)orknuckledependingonthesuspensionandtheotherendisattachedtothestabilizerbar.Mostofthevehicleshaveballjointsbetweenthedroplinkandstabilizerbar,andalsobetweenthedroplinkandtheLCAorknuckle.稳定杆的功能是最小化汽车侧滚甚至消除汽车侧滚。Thefunctionofthisstabilizerbaristominimizeoreliminatetherolloverofthevehicle.本文介绍了用于噪声和振动分析的稳定杆的建模过程。该模型可与车系统模型中的其它组件和子系统模型结合使用。Thisdocumentdescribestheproceduresformodelingthestabilizerbarfornoiseandvibrationanalysis.Themodelcanbeusedincombinationwithothercomponentandsubsystemmodelsinafull-vehiclesystemmodel.流程图ProcessFlowDiagram图1流程图Figure1ProcessFlowDiagram工具描述ToolDescription仿真分析过程中需要用到的如下软件:Thefollowingsoftwarefacilitatestheanalyticalsimulationprocess:前处理(Preprocessors):Hypermesh求解器(AnalysisCode):MSC.Nastran后处理(Postprocessors):HyperView建模和分析过程Modeling/AnalysisProcedure该模型必须符合噪声振动有限元模型建模标准。ThismodelshouldconformtotheNoiseandVibrationModelingStandardsforFEModels.单位Units分析中所用单位制如下所示:Theunitsusedintheanalysisareasfollows:力(Force) 牛顿(N)质量(Mass) 吨(Ton)长度(Length) 毫米(mm)时间(Time) 秒(Second)内容Contents在稳定杆有限元模型中常见的组件如下:稳定杆、稳定杆拉杆、稳定杆与副车之间的衬套、球铰。图2和3前后悬架所有稳定杆组件。ThecomponentsthatarecommonlyfoundinthestabilizerbarFEAmodelareasfollows:Stabilizerbar,Droplinks,Stabbarbushingsbetweencradleandstabbar,andBalljoints.Figures2and3belowshowallthecomponentsrelatedtothestabilizerbarinthefrontandrearsuspensions.图2前悬稳定杆图3多连杆结构后悬稳定杆坐标系CoordinateSystems有限元网格需要在整车坐标系建模。TheFEAmodelshouldbeconstructedintheglobalvehiclesystem.稳定杆衬套通常不与全局坐标方向对齐。如果是这样，则必须建立相应的局部坐标系，并将相应的节点或网格赋予该坐标系。Thestabilizerbarbushingsareusuallynotalignedwiththeglobalcoordinatedirections.Ifthisisso,thentheappropriatelocalcoordinatesystemsmustbeconstructed,andtheappropriategridsorelementsbeassignedtothissystem.材料属性MaterialProperties材料规格应从CAD零件文件中获得,但应准确验证。MaterialspecificationsshouldbeobtainedfromtheCAD(ComputerAidedDesign)partfile,butshouldbeverifiedforaccuracy.文件管理Documentation参考文档《有限元网格建模规范》。模型编号ModelNumbering参考文档《NVH整车模型编号规范》。零件名管理PartNamingConventionandOrganization参考文档《有限元网格建模规范》，《CAE整车模型命名规范》。建模技巧ModelingTechniques简化模型建模技巧SimplifiedModelingTechniques稳定杆的有限元网格可以用实体单元（六面体或四面体或三棱柱）或板/壳单元（四边形和或三角形）或梁单元来建模。Afiniteelementrepresentationofthestabilizerbarcanbemodeledwitheithersolid(HexahedronorTetraand/orPenta)elements,orplate/shell(Quadrilateraland/orTriangular)elementsorbeamelements.简化模型建模技巧SimplifiedModelingTechniques可以使用RBE2或CBEAM单元创建稳定杆的简化模型（见图4）。通常，在较大的(整车级或子系统)结果不严重依赖组件局部模态的情况下，这是可以接受的。在创建简化模型时，应注意它们具有具有代表性的质量和惯量特性以及刚度特性。ItmaybedesirabletocreateasimplifiedmodelofthestabilizerbarusingRBE2orCBEAMelements(SeeFigure-4).Generally,thisisacceptablewherethelarger(vehiclelevelorsubsystem)modelresultsarenotcriticallydependentonlocalresonantmodesofthecomponentmodels.Careshouldbetakenwhenattemptingtocreatesimplifiedmodelssuchthattheyhaverepresentativemassandinertiaproperties,andstiffnesscharacteristics,whereflexuralelementsareused.图4用BEAM单元建立的稳定杆模型详细模型建模技巧DetailedModelingTechniques更高频率分析可能需要稳定杆的详细模型，它在较低频率下需要更好的保真度。图4显示了板/壳单元的稳定杆的建模。应该注意的是,如果稳定杆是一个坚实的酒吧,它应该建模固体元素(六面体和/或四面体和/或Pentahedron)。六面体单元是实体结构建模的首选选择。Detailedmodelsofthestabilizerbarmayberequiredforhigherfrequencyanalysis,orifbetterfidelityisrequiredatlowerfrequencies..Figure-4showsthemodelingofthestabilizerbarwithplate/shellelements.Itshouldbenotedthatifthestabilizerbarisasolidbar,itshouldbemodeledwithsolidelements(Hexahedronand/orTetrahedronand/orPentahedron).Thehexahedronelementisthepreferedchoiceformodelingofsolidstructures.图5用壳单元建模的详细模型稳定杆拉杆建模ModelingofDropLinks可以用刚性单元或梁单元来建立简化的稳定杆拉杆模型。可以用壳单元或实体单元来建立详细的稳定杆拉杆模型。假设和限制Assumptions/Limitations假设Assumptions这种建模方法假定所有组件的行为都是线性的。不模拟非线性行为。Thismethodofmodelingassumesallcomponentsbehaveinalinearfashion.Nonlinearbehaviorisnotsimulated.限制Limitations无。载荷和边界条件Loads/BoundaryConditions无。结果Results无。性能要求PerformanceRequirements应运行自由模态分析来检查模型，应验证以下内容：质量、质心和惯性值是合理的。存在六阶小于0.1Hz的刚体模态。在所有刚体模态中,网格应变能接近于零。所有的模型应该有6阶刚体模态，代表在X、Y、Z方向单独存在或线性组合三个平移模态和三个旋转模态。前5阶柔性模态应该显示动画并加以分析，不存在明显不连续的可疑的局部模态。所有警告信息都应进行检查和验证。应根据需要更正模型。Free-freenormalmodesanalysisshouldberuntocheckthemodel.Thefollowingshouldbeverified:Themass,C.G.,andinertiavaluesarereasonable.Thereshouldbesixrigidbodymodeswithnaturalfrequencieslessthan0.1Hz.Theelementstrainenergyshouldbeclosetozeroforallelementsforallrigidbodymodes.Thesixrigidbodymodesshouldrepresentboththethreetranslationalmodesandthreerotationalmodesinx,yandzdirections,individuallyorinlinearcombination.Thefirstfivefle