西门子基于LMS Virtual.Lab Acoustic的瞬态关门噪声仿真分析.pdf
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基于LMS Virtual.Lab
Acoustic的瞬态关门噪声仿真分析
徐爽
奇瑞汽车股份有限公司 芜湖 241009
摘要：本文主要基于某车型侧门的减重需求，考察后侧门关门瞬时，减重前后
对外声场及关门人耳处声压级的影响。分析基于Trimmed
Body模型，运用Virtual.Lab
Acoustic瞬态声学边界元模块计算侧门受瞬态激励输入的瞬态振动响应，并以
振动响应作为边界条件计算瞬态声学响应，求得车外声场及关门人耳处声压级
。结合振动分析和声学分析，提出减重建议。
关键词：Virtual.Lab Acoustic；瞬态声学响应
1 概述
车身上一些开关系统或者部件在打开或者关闭时发出声音，引起噪声问题。
其中，以车门使用频率最高，且关门噪声更突出。多次碰撞、尖锐的、零碎的、金
属敲击般的关门声，不仅有不舒服的主观评价，甚至因此会让人推测车身设计或
者制造问题，对其可靠性和安全性产生怀疑。
大部分顾客都很关注汽车关门的噪声问题。考察车门关闭过程中不同侧门
的辐射噪声以及如何优化设计达到目标值是非常值得的。Virtual.Lab
Acoustic的瞬态边界元模块能结合瞬态有限元与边界元方法分析侧门辐射噪声
问题，是很好的关门声问题应用工具。
由于汽车材料费用不断降低，汽车钣金结构常常有减重需求。量化车门结构
的噪声问题，查找性能敏感的关键结构，对于减重问题尤为重要。本文中主要基
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于纯结构模型的瞬时模态叠加响应，考察减重前后侧门在关门过程中钣金振动
辐射声问题。
2 仿真技术路线
关门瞬时，车身锁扣处收到撞击，撞击的振动通过车身结构的振动传递，最
终引起声辐射。本文基于Trimmed
Body模态分析结果，在车身锁扣处施加一组瞬态力信号，先计算侧门的瞬态振动
响应，再以振动响应作为边界条件，映射到声学边界元网格上，计算瞬态声学响
应，求得车外声场及关门人耳处声压级。
3 声学边界元方法
边界元法在定义域的边界元上划分单元，用满足控制方程的函数去逼近边界
条件。与有
限元法在连续体内划分单元相比，边界元法单元个数少，数据简单，对大模型的
计算问题更有优势。比如，对于超大模型，利用有限元基本无法实现的声学计算
量，边界元方法只需要提取结构面网格就可以完成声辐射的计算。还有一些问题
，边界元法计算更简单,比如快速多极边界元方法有助于提高声学求解速度。
声学边界元可以分为直接边界元和间接边界元。直接边界元要求网格是封
闭的，可以计算封闭网格内部声场或者外部声场，不能同时计算。间接边界元网
格可以不封闭，所以可以同时计算内外声场[1]。
4 侧门结构振动分析
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