一种白车身阻尼垫布置仿真方法及仿真装置与流程

1.本发明属于汽车nvh设计领域，尤其涉及一种白车身阻尼垫布置仿真方法及仿真装置。


背景技术：

2.白车身是汽车设计中兼顾整体与细节布局的重要一环，一款车型设计的好不好，往往从白车身设计就能看出许多端倪来。
3.在白车身的设计中，为了防止共振，会在大块板性件上布置阻尼垫。例如，地板作为整个驾驶室的基础，它支撑着驾驶室本身及驾驶员、乘员的重量，同时还承受汽车运动中产生的载荷、振动、冲击和扭矩，若nvh(噪声、振动与声振粗糙度)不过关，会使汽车存在安全隐患。为此，会在地板上布置阻尼垫。同理，顶棚、轮毂包等大块板性件同样需要布置阻尼垫。
4.阻尼垫内部的水平方向有较多的纤维物质，是很好的减振材料。为了使阻尼垫发挥最佳效果，需要对白车身的大块板性件进行测试，来寻找阻尼垫的安装位置。
5.目前，通常是采用叠加模态应变能方法，来进行白车身阻尼垫安装位置的分析。但在实际的开发过程中，采用叠加模态应变能方法寻找的阻尼垫区域仍然存在准确性不足的问题，进而使得车身nvh(噪声、振动与声振粗糙度)设计缺少保障。


技术实现要素：

6.本发明的目的，在于提供一种白车身阻尼垫布置仿真方法及仿真装置，能够准确、有效的测出白车身阻尼垫安装位置，提高车身nvh设计水平。
7.本发明提供的基础方案为：
8.一种白车身阻尼垫布置仿真方法，包括：
9.s1：在白车身的待分析板性件上每隔n毫米设置一节点，作为响应监测点；
10.s2：任选一响应监测点作为激励点施加激励，并以所有响应监测点作为输出点，测试预设低频范围内各输出点的加速度响应；
11.s3：记录各输出点加速度响应，并筛选出各输出点的加速度响应幅值最大值；
12.s4：统计各输出点在各频率点的响应幅值，并筛选出各输出点的加速度响应幅值与其加速度响应幅值最大值的比值超过预设比值时的频率点；
13.s5：用s4记录的频率点依次做直接频率响应分析，存储所有响应监测点的加速度响应，并对加速度响应最大的区域进行标记；
14.s6:统计所有被标记的区域，将被标记次数不少于x次的区域作为阻尼垫布置区域。
15.基础方案工作原理及有益效果：
16.在白车身的待分析板性件上以每隔n毫米设置一节点作为响应监测点的方式，设置响应监测点。
17.之后，任意选择一个响应监测点作为激励点，并将所有响应监测点作为输出点，来测试预设低频范围内白车身的加速度响应情况。记录各输出点的加速度响应结果后，筛选出各输出点的加速度响应幅值最大值。然后，统计各输出点在各频率点的响应幅值，并筛选出各输出点的加速度响应幅值与其加速度响应幅值最大值的比值超过预设比值时的频率点。再然后，用记录的频率点，依次对大块板性件进行直接频率响应分析，存储所有响应监测点的加速度响应，并对加速度响应最大的区域进行标记。最后，统计所有被标记的区域，并将被标记次数不少于x次的区域作为阻尼垫布置区域。
18.本方法的所有步骤都是标准化的设计，并且设计方案清楚明了，操作步骤也简单易懂，即使是经验不足的新人，只要有领域的相关理论知识以及基础的实操经验，都可以快速上手。并且，由于操作标准化，得到结果的一致也非常强。与现有技术相比，采用本方法的来操作，可以精确、高效的测出白车身阻尼垫安装位置，并且对操作人员的要求较低，测试的一致性与稳定性也更强。
19.现有技术是发现有问题后进行加料(阻尼件)，但加料的位置及加料的量，只能凭经验进行初始添加(对工作人员的工作经验及专业素养要求较高)，初始添加后再进行测试，若未达到预期则对加料进行优化，然后再测试、再优化，直到达到预期。这个过程中，若料加多了，就会增重跟增加成本，而当下社会的主流之一是节能跟轻量化，现有技术容易出现性能过剩的优化。
20.与现有技术相比，使用本方法，可以直接将阻尼垫的地方精确的测试出来，达到“对症下药”的效果，不仅流程更加简洁，效果更高，处理的精确性也更高。另外，本方法对工作人员的工作经验及专业素养要求很低，即使是缺少实际操作经验的新人，使用本方法同样可以快速而准确的找到阻尼垫的布置位置。
21.除此，本方法既可以完全筛选整个大块板性件上所有的关注区域，又可以快速识别重点关注的区域。在保证分析精度的同时，可以全面、快速的分析出薄弱区域进行阻尼胶布置。
22.再者，本方法的可移植性强，只要需要通过布置阻尼垫改善nvh性能的大块板性件，都可以用本方法进行分析，得到最佳的理论布置区域及尺寸。
23.综上，使用本方法，可以有效的提高车身nvh设计水平。
24.进一步，s2中预设的低频范围为20
‑
300赫兹。
25.用这个范围的频率分析，得到的试验结果较为有效。
26.进一步，s1中，n的数值为30—100。
27.这样的间距来设置响应监测点，可以将大块板性件进行全区域分析(即保证不会出现漏区域的现象)，保证分析的精准性。同时也不会性能过剩，不浪费，增重最少，更加契合当今各汽车开发商“节能与轻量化”的理念。
28.进一步，s6中，x的数值为2。
29.被标记的次数不少于2次，说明该区域成为加速度响应最大的区域并非完全偶然，因此，将该区域作为布置阻尼垫的区域，这样，能够保证阻尼垫布置区域的有效性和全面性。
30.进一步，s4中，预设比值的数值为40％—70％。
31.这个范围内的比值，可以较好的保证分析结果精确性。
32.本发明提供基础方案二：一种白车身阻尼垫布置仿真装置，应用于上述白车身阻尼垫布置仿真方法，包括：
33.激励单元，用于对激励点施加激励；
34.采集单元，用于采集输出点的输出数据；
35.处理单元，用于对采集的输出数据进行分析处理。
36.使用本装置，可以完整、高效的完成上述测试方法。
37.进一步，还包括传输单元，用于将采集单元采集的输出数据进行模数转换，还用于将模数转换后的数据发送给处理单元；处理单元用于对模数转换后的输出数据进行分析处理。
38.加入传输单元后，处理器可以直接对数字信号进行处理，处理速度更加快速。
39.进一步，激励单元为力锤。
40.力锤的技术成熟，且较为常见易于获取。
41.进一步，采集单元为三向加速度传感器。
42.三向加速度传感器可以很好的对输出点的输出数据进行采集。
43.进一步，处理单元为工业pc。
44.测试车间内大都有配置，用工业pc作为处理单元，不用额外配置处理器，可以节约成本，并且工业pc的技术已经很成熟，测试的稳定性很好。
附图说明
45.图1为本发明实施例的示意图。
具体实施方式
46.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
47.如图1所示，一种白车身阻尼垫布置仿真方法，包括：
48.s1：在白车身的待分析板性件上每隔n毫米设置一节点，作为响应监测点；其中n的数值为30—100，这样的间距来设置响应监测点，可以将大块板性件进行全区域分析(即保证不会出现漏区域的现象)，保证分析的精准性。同时也不会性能过剩，不浪费，增重最少，更加契合当今各汽车开发商“节能与轻量化”的理念。本实施例中，n的数值为50。
49.s2：任选一响应监测点作为激励点施加激励，并以所有响应监测点作为输出点，测试预设低频范围内各输出点的加速度响应；其中，预设的低频范围为20
‑
300赫兹。
50.s3：记录各输出点加速度响应，并筛选出各输出点的加速度响应幅值最大值；
51.s4：统计各输出点在各频率点的响应幅值，并筛选出各输出点的加速度响应幅值与其加速度响应幅值最大值的比值超过预设比值时的频率点；其中，预设比值的数值为40％——70％；本实施例中，预设的比值为50％。
52.s5：用s4记录的频率点依次做直接频率响应分析，存储所有响应监测点的加速度响应，并对加速度响应最大的区域进行标记；
53.s6:统计所有被标记的区域，将被标记次数不少于x次的区域作为阻尼垫布置区域。本实施例中，x的数值为2。
54.具体实施过程如下：
55.在白车身的待分析板性件上以每隔50毫米设置一节点作为响应监测点的方式，设置响应监测点。之后，任意选择一个响应监测点作为激励点，并将所有响应监测点作为输出点，来测试预设低频范围(20
‑
300赫兹)内各输出点的加速度响应情况。记录各输出点的加速度响应结果后，筛选出各输出点的加速度响应幅值最大值。
56.然后，统计各输出点在各频率点的响应幅值，并筛选出各输出点的加速度响应幅值与其加速度响应幅值最大值的比值超过50％时的频率点。再然后，用记录的频率点，依次对大块板性件进行直接频率响应分析，存储所有响应监测点的加速度响应，并对加速度响应最大的区域进行标记。最后统计所有被标记的区域，并将被标记次数不少于2次的区域作为阻尼垫布置区域。标记的次数不少于2次，说明该区域成为加速度响应最大的区域并非完全偶然，因此，将该区域作为布置阻尼垫的区域，这样，能够保证阻尼垫布置区域的有效性和全面性。
57.现有技术是发现有问题后进行加料(阻尼件)，但加料的位置及加料的量，只能凭经验进行初始添加(对工作人员的工作经验及专业素养要求较高)，初始添加后再进行测试，若未达到预期则对加料进行优化，然后再测试、再优化，直到达到预期。与现有技术相比，使用本方法，可以直接将阻尼垫的地方精确的测试出来，达到“对症下药”的效果，不仅流程更加简洁，效果更高，处理的精确性也更高。
58.另外，本方法对工作人员的工作经验及专业素养要求很低，即使是缺少实际操作经验的新人，使用本方法同样可以快速而准确的找到阻尼垫的布置位置。除此，本方法既可以完全筛选整个大块板性件上所有的关注区域，又可以快速识别重点关注的区域。在保证分析精度的同时，可以全面、快速的分析出薄弱区域进行阻尼胶布置。再者，本方法的可移植性强，需要通过布置阻尼垫改善nvh性能的位置都可以用本方法进行分析，得到最佳的理论布置区域及尺寸。
59.综上，使用本方法，可以对提高车身nvh设计水平起到关键性保障作用。
60.需要说明的是，本发明还提供一种白车身阻尼垫布置仿真装置，应用于上述白车身阻尼垫布置仿真方法，包括：
61.激励单元，用于对激励点施加激励。具体的，激励单元为力锤，本实施例中，激励单元为美国pcblw40322型号的力锤。
62.采集单元，用于采集输出点的输出数据。具体的，采集单元为三向加速度传感器，本实施例中，采集单元为美国pcb356a26型号的三向加速度传感。
63.传输单元，用于将采集单元采集的输出数据进行模数转换，还用于将模数转换后的数据发送给处理单元；本实施例中，传输单元的型号为西门子sc310utp型号。
64.处理单元，对模数转换后的输出数据进行分析处理。处理单元为常用的工业pc即可。由于测试车间内大都有配置，用工业pc作为处理单元，不用额外配置处理器，可以节约成本，并且工业pc的技术已经很成熟，测试的稳定性很好。
65.使用本装置，可以完整、高效的完成上述测试方法。
66.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施
本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。