一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法与流程

1.本发明属于汽车零部件诊断技术领域，尤其涉及一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法。


背景技术：

2.随着社会经济的快速发展，人们对美好生活的向往，对汽车的舒适性要求也越来越高。特别是车辆的振动噪声问题，在汽车行驶中，中低频的振动噪声会使人感到不舒服，甚至产生疲劳，故中低频的振动噪声问题尤为突出。
3.目前，针对汽车产生的中低频问题处理方式较为简单，通常采用避频的策略，对汽车内各个零部件的振动模态进行优化控制。或者采用计算振动传递函数或者噪声传递函数的方式对车辆中低频的振动模态进行控制。
4.综上可得：上述的中低频结构振动的控制方式较为简单，且无法考虑实际的路噪激励的作用，存在一定的盲目性和不合理性。


技术实现要素：

5.本发明实施例的目的在于提供一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法，旨在解决上述背景技术中提出的问题。
6.本发明实施例是这样实现的，一方面，一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法，所述方法包括以下步骤：s1，建立待优化的整车模型和声腔，将整车模型划分成若干个子系统组件，其中整车模型模态计算到600hz，声腔的模态需要计算到800hz；s2，在有限元软件内建立结构和声腔耦合模型，设置路噪激励，添加主驾右耳处声压测点；s3，运行脚本，遍历步骤s1中各个子系统组件，依次给各个子系统组件定义阻尼系数为0.3，采用模态叠加法进行仿真计算；可在nastran或optistruct软件中进行计算；s4，仿真分析频率区间为：100～400hz，生成主驾右耳处的总声压级，不加阻尼系数得到的总声压级为基础值；s5，当所述的总声压级比步骤s4中基础值小，则增20%加阻尼系数，跳跃至步骤s3；s6，对s4得到的总声压级进行统计，其中总声压级最小时对应的子系统就是诊断得到的中低频薄弱结构；s7，总声压级值从小到大排序，其对应的子系统组件，就是诊断得到的中低频薄弱结构，且总声压级值最小的所对应的子系统组件是中低频最薄弱的结构。
7.作为本发明的进一步方案，在所述若干个子系统组件中，对于质量小于预设质量的零部件单独建立一个子系统组件，对于质量不小于预设质量的零部件，按照质量阶梯等级为3～5kg划分为若干个子系统组件。
8.作为本发明的再进一步方案，所述路噪激励包括轴头力幅值和相位，所述轴头力
幅值和相位是通过lms test.lab在路噪试验中在四个轮心处布置加速度传感器得到的。
9.作为本发明的又进一步方案，生成主驾右耳处的总声压级的具体步骤包括：根据运动方程计算加速度的频响，获取阻尼减振的有效工作区间为100～400hz；依次给各个子系统组件定义初始的阻尼系数0.3，主驾右耳得到该子系统组件对应的总声压级。
10.作为本发明的进一步方案，所述方法还包括：对生成的主驾右耳处的总声压级进行统计；当统计到总声压级减小时，设定对应的子系统为中低频薄弱结构。
11.作为本发明的进一步方案，所述的运动方程为：；式中：为质量，为阻尼系数，为劲度系数，为简谐力，为外力的复振幅，为外力的角频率；则系统的位移振幅的表达式如下所示：
ꢀꢀ
式中：是频率为零时的位移，为归一化频率，为品质因素；当时，在中低频区间：100～400hz，位移振幅受劲度系数和阻尼系数控制。
12.作为本发明的进一步方案，所述方法还包括：对定位到的中低频薄弱结构对应的子系统组件，采取增加阻尼贴片的方式进行改善后，进行仿真验证，保证诊断结果的可靠性。
13.本发明实施例提供的一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法，相比较于现技术，具有以下有益效果：1、本发明的汽车中低频薄弱结构诊断方法，可快速、准确地定位中低频薄弱结构，降低了人力成本，提高工作效率。
14.2、本发明中充分考虑实际路噪激励的影响，提高了仿真工作的准确性和高效性。
15.3、本发明中在诊断中低频薄弱结构的特性，同时也提供了粘贴阻尼片的优化方法。
附图说明
16.图1是一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法的主流程图。
17.图2是一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法对应的整车仿真模型示意图。
具体实施方式
18.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
19.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
20.本发明提供的一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法，解决了背景技术中的技术问题。
21.如图1-图2所示，为本发明的一个实施例提供的一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法的主流程图，所述一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法包括：s1，建立待优化的整车模型和声腔，将整车模型划分成若干个子系统组件；s2，在有限元软件内建立结构和声腔耦合模型，设置路噪激励，添加主驾右耳处声压测点；s3，运行脚本，遍历步骤s1中各个子系统组件，依次给各个子系统组件定义阻尼系数为0.3，采用模态叠加法进行仿真计算；s4，仿真分析频率区间为：100～400hz，生成主驾右耳处的总声压级，不加阻尼系数得到的总声压级为基础值；s5，当所述的总声压级比步骤s4中基础值小，则增20%加阻尼系数，跳跃至步骤s3；s6，对s4得到的总声压级进行统计，其中总声压级最小时对应的子系统就是诊断得到的中低频薄弱结构；s7，总声压级值从小到大排序，其对应的子系统组件，就是诊断得到的中低频薄弱结构，且总声压级值最小的所对应的子系统组件是中低频最薄弱的结构。
22.如图1-图2所示，作为本发明的一种优选实施例，在所述若干个子系统组件中，对于质量小于预设质量的零部件单独建立一个子系统组件，对于质量不小于预设质量的零部件，按照质量阶梯等级为3～5kg划分为若干个子系统组件。
23.作为本发明的一种优选实施例，所述路噪激励包括轴头力幅值和相位，所述轴头力幅值和相位是通过lms test.lab在路噪试验中在四个轮心处布置加速度传感器得到的。
24.作为本发明的一种优选实施例，生成主驾右耳处的总声压级的具体步骤包括：根据运动方程计算加速度的频响，获取阻尼减振的有效工作区间为100～400hz；依次给各个子系统组件定义初始的阻尼系数0.3，主驾右耳得到该子系统组件对应的总声压级。
25.如图1-图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述方法还包括：对生成的主驾右耳处的总声压级进行统计；当统计到总声压级减小时，设定对应的子系统为中低频薄弱结构。
26.本实施例在应用时，通过作为本发明的一种优选实施例，所述的运动方程为：；式中：为质量，为阻尼系数，为劲度系数，为简谐力，为外力的复振幅，为外力的角频率；则系统的位移振幅的表达式如下所示：
ꢀꢀ
式中：是频率为零时的位移，为归一化频率，为品质因素；当时，在中低频区间：100～400hz，位移振幅受劲度系数和阻尼系数控制。
27.如图1-图2所示，作为本发明的一种优选实施例，所述方法还包括：对定位到的中低频薄弱结构对应的子系统组件，采取增加阻尼贴片的方式进行改善后，进行仿真验证，保证诊断结果的可靠性。
28.本发明上述实施例中提供了一种汽车的中低频薄弱结构诊断方法，在实际应用中，首先要建立整车模型和声腔，并将整车模型划分成若干个子系统组件。通过lms test.lab在路噪试验中，在四个轮心处布置加速度传感器，得到轴头力幅值和相位。然后在有限元仿真软件内建立结构和声腔耦合模型，并将测量得到的路噪激励定义到仿真模型上，以及添加主驾右耳处声压测点，分析频率区间为：100～400hz，进行一轮的频响计算，主驾右耳处得到的总声压级值为基础值。
29.运行脚本，依次遍历各个子系统组件，并定义一个初始的阻尼系数0.3，在路噪激励下，仿真计算得到主驾右耳处的总声压级值，上述过程全部由代码执行。假如存在计算得到的总声压级值比基础值大，则增加20%的阻尼系数，再重新运行脚本，直至所有的总声压级值都比基础值小。
30.上述计算得到出来的总声压级值分别对应一个子系统组件，其中总声压级值最小所对应的子系统组件为整车内中低频最薄弱结构。
31.对于已经诊断出来的中低频薄弱结果，可采用粘贴阻尼片或增加结构劲度系数，进行优化设计。
32.为了能够加载上述方法和系统能够顺利运行，该系统除了包括上述各种模块之外，还可以包括比上述描述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线、处理器和存储器等。
33.所称处理器可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，上述处理器是上述系统的控制中心，利用各种接口和线路连接各个部分。
34.上述存储器可用于存储计算机以及系统程序和/或模块，上述处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现上述各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如信息采集模板展示功能、产品信息发布功能等）等。存储数据区可存储根据泊位状态显示系统的使用所创建的数据（比如不同产品种类对应的产品信息采集模板、不同产品提供方需要发布的产品信息等）等。此外，存储器可以包括高
速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（smartmediacard,smc），安全数字（securedigital,sd）卡，闪存卡（flashcard）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
35.本应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
36.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
37.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
38.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。