振动噪声混合建模规范

Q/SZJ191001-2017振动噪声混合建模规范HybridModelingforNoiseandVibration20XX20XX-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-2017振动噪声混合建模规范范围本标准规定了术语和定义、NVH领域有限元混合建模等方面内容。本标准适用于CAE部门NVH领域有限元模型建模等方面内容。规范性引用文件无。术语和定义本规范涉及到的术语及其定义如下：NVHVibrationNoiseandharshness；摘要由测试数据和有限元分析数据组合在一起进行建模，称为混合建模。一般来说，一些部件可以由试验测试结果来描述，也可以由有限元单元分析来描述。混合建模技术能拓展模态频率分析的范围，一些使用传统的有限元建模方法很难建模的部件，即可以使用混合建模方法来完成。Ahybridmodelisdefinedasamodelwhichconsistsoftestdataandsomeanalysisdata.Ingeneral,somecomponentswillbedescribedwithinformationfromphysicaltest,andsomecomponentswillbedescribedwithdatafromfiniteelementanalysis.Thesetechniquescanbeveryusefulinextendingthefrequencyrangeofamodel,orformodelingcomponentsthatareveryhardtobuildusingtraditionalFEAtechniques流程图工具描述建模和分析过程内容Contents坐标系CoordinateSystems建模技巧ModelingTechniques混合建模是以频响分析作为基础的。频响分析有两类：一类为振动传递函数VTF（包括特殊的动刚度MOBILITY），另一类为噪声传递函数NTF，当然，响应为其他，例如加速度、位移的传涵也可以使用。AllmodelsusedforhybridmodelingareFRFbasedmodels.Thepreferredformatforthesemodelsismobility(dynamicvelocitydividedbydynamicforceasafunctionoffrequency),andP/F(dynamicacousticpressuredividedbydynamicforceasfunctionoffrequency).However,dynamiccomplianceanddynamicaccelerancewillalsoworkifdesired.一个部件应该由一个完整的频响集合来描述。这些频响的激励包括所有载荷加载点和其他部件接附点。EachcomponentshouldbedescribedwithacompletesetofFRF’s.TheinputsoftheseFRF’sshouldconsistofanyDOFatwhichaloadwillbeapplied,oranothercomponentwillbeattached.这些频响传涵的响应包括在完整装配模型下所有希望输出的响应结果，这些结果有一个专有名词——频响函数矩阵TheresponsesforalloftheseFRF’sshouldconsistofanyDOFatwhicharesponsewillberequiredinthefullassemblyandanyDOFwhereanothercomponentwillbeattached.Thiswillresultinaso-calledcompletematrixofFRF’s.在有限元模型部件中，所有响应点的传涵应该有6个方向，但对于试验测试结果，只有三个方向。ForFEcomponents,allFRF’sshouldbecreatedatall6DOF’sforanyDOFthatwillattachtoanothercomponent.Fortestcomponents,onlythe3translationalDOF’sshouldbemeasured.在试验测量之前，如果有隔震部件，应该要拆除。但是在有限元计算当中，隔振部件是由一个质量点来替代。Boltonisolatorsshouldberemovedfromthesystembeforemeasurementsaremade.InthecaseofanFEmodel,themassoftheisolatorrubberitselfcanbeaccountedforbyplacingapointmassoneithersideofthejoint.如果隔振部件在整个结构的左边，而传涵测量又需要在隔振部件上，那么连接位置可以装备一个刚性附件。Pressedinisolatorsshouldbeleftinthestructure,andFRF’sshouldbemeasuredontheisolator.Inthatcase,thisjointwillbeassembledwitharigidattachment.部件连接位置可以有三种建模方法：刚性rigid，简易类型的弹簧/阻尼以及独立频率的弹簧/阻尼；Connectorscanbemodeledinthreeways:rigid;simplespring/damper;andfrequencydependentspring/damper.刚性连接使用范围包括：硬连接螺栓、无隔振连接处。也包括一些传涵测量点位置需要装备刚性附件位置处。Rigidconnectionsshouldbeusedforanyhardbolted,non-isolated,connection.Thisalsoincludesthecaseofapressed-inisolatorthatwaspartoftheFRF’smeasuredonthecomponent.对于有隔振的连接位置，优先选取有独立频率的弹簧阻尼部件，如果数据不完善，也可以使用简易的弹簧/阻尼部件；Thepreferenceforisolatedconnectionsistousethefrequencydependentspring/damper.However,ifthedatacannotbeacquired,asimplespring/dampermaybeused.没有匹配性的几何的结构频响结果的使用应该要最小化。例如，一个支架的频响结果不包含在车体频响结果内，即使车体和支架在物理上是匹配的，如果不遵从这一点，那么结果将不正确，尤其是在低频范围内。TheuseofFRF’sfromstructuresthatdonothavecompatiblegeometryshouldbeminimized.Forexample,theFRF’sfromacradleshouldonlybeusedwithasetofbodyFRF’sifthatbodyandcradlecanphysicallymatchuptoeachother.Failuretodothiscanresultitincorrectanswers,particularlyatlowfrequencies假设和限制假设Assumptions混合建模的系统是线性的。Thesetypesofhybridmodelsassumealinearsystemwithdiscretepointconnectionsbetweeneachcomponent.限制LimitationsN/A载荷和边界条件边界条件不管是测试还是有限元分析，接附到其他部件的所有点的边界应该是自由的。其他约束状态应该保持他们详细装配模型下的状态。Forbothtestbaseddataandanalysisbaseddata,theboundaryconditionsforallpointswhichwillbeattachedtoothercomponentsmustbefreeend.Anyotherconstraintsshouldbeastheyareinthefullsystemassembly.载荷N/A性能要求无论如何，混合建模下的频响结果应该同完整装配模型下的频响结果进行对比，有多种方法来完成对比：相同整车下，把混合建模的模型同试验模型或者有限元分析模型比较。在被认为有限元模型是好的的频率范围内，比较有限元模型。以上两种评判方法都是实用的。在相同参数下有测试样品的地方或者有限元模型是相同频率范围内，这种对比让模型一致性较好。Wheneverpossible,thefullassemblyFRF’softhehybridmodelshouldbecomparedagainstfullsystemFRF’stakenfromothersources.Thereareseveralwaystoaccomplishthis.ComparethehybridmodeltothesameFRF’sonatestoranalysismodelofasimilarvehicleCompareanFEmodelofthesamevehicleinalimitedfrequencyrangewheretheFEmodelisconsideredgoodBothofthesetechniquesshouldbeusedtodetermineifthehybridmodelisofthecorrectorderofmagnitude.Onlyincaseswherethereisatestspecimenofthesameconfiguration,oranFEmodelcapabletothesamefrequencyrange,shouldthiscomparisonbeusedtotunethemodel.分析要求为了达到混合建模的良好效果，那些模型的奇异值需要被关注。在各种各样的模型中，不可能有哪种方法可以永久的杜绝奇异值得产生。但是，一些建模的忽视可能导致结果的巨大错误，任何超出最小奇异值的多个数量级的奇异值都应排除在外。解决的准则就是可以采取多次迭代求解。Inordertoachievegoodresultsfromahybridmodel,thesingularvaluesofthatmodelmustbereviewed.Itshouldbenotedthattherearenofirmrulesontheexclusionofsingularvaluesforthesetypesofmodels.However,ignoringthisaspectofthemodelcancauselargererrorsinresults.Anysingularvaluesthataremanyordersofmagnitudesmallerthanthemaximumsingularvalueshouldbeexcluded.Preciselypickingthesecriteriacantakemanyiterations。结果参考文件联系