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2004年MSCSoftware中国用户论文集

MSC.ADAMS在车辆低频NVH特性研究中的应用

齐玉良许先锋

北汽福田技术研究院计算分析所

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2004年MSCSoftware中国用户论文集

MSC.ADAMS在车辆低频NVH特性研究中的应用

齐玉良许先锋

（北汽福田技术研究院计算分析所）

摘要：本文简单介绍了MSC.ADAMS软件在低频NVH特性研究中的应用。以某重型卡车为研究

对象，利用MSC.ADAMS建立了整车多体动力学模型，并以该模型研究了车轮缺陷激励对整车振动

的影响。

1前言

随着市场竞争的日益激烈，以及人们对生活品质追求的不断提高，车辆NVH(Noise

VibrationHarshness)特性的分析与设计引起各整车厂的日益关注，需要采用一定的分析方法

对车辆整车系统中引起乘员触觉和听觉感受的所有因素进行研究。从低频到高频，不同频段的NVH

特点不同，分析解决手段也就不同，因此车辆NVH特性的研究方法也就多种多样，比如在仿真计

算方面就有多体系统动力学方法、有限元方法、边界元方法和统计能量分析方法等［1］

。

车辆是一个复杂的多自由度振动系统，在低频范围内主要包括行驶平顺性、发动机悬置优化、

转向轮摆振和动力传动系扭振等几大类问题。目前国内高校应用ADAMS对于上述几类问题，已经进

行了很好的解决，如文献[2]研究了车辆行驶平顺性，文献[3]研究了发动机悬置的优化设计，文

献[4]研究了轿车转向轮高速摆振问题，文献[5]分析了车辆传动系统的扭振。实际上在产品研发

过程中，首要解决的问题是各子系统设计目标的确定，这需要建立整车系统级振动模型，在产品

开发初期，形成频率分配表，保证各部分的振动频率错开（一般要求3～5Hz或10%范围）或安装位

置位于振型的节点，这样，才尽可能避免共振现象的发生[6]。对于低频（0—50Hz，以全局模态为

主）整车系统级模型的建立，可以采用多体动力学方法（如：ADAMS和Simpack）、有限元仿真方法

（如：MSC.NVH_Manager）或计算与试验相结合的混合仿真方法（如：LMS.Virtual.Lab）。后两类

方法的优势是分析频率较广，可包括驾驶室声学计算。第一种方法一般限于产品开发初期的概念

设计或低频NVH问题，通过模态综合原理，引入柔性体，建立多刚体、柔体的混合模型，可以进一

步提高分析的频率范围。日本五十龄汽车公司对第一种方法的应用做了很多工作，通过对

MSC.ADAMS的二次开发，形成ADAMS/Isuzu系统，其分析频率是0—50Hz，这种方法的优势是使车辆

动力学分析、疲劳分析（载荷预测和应力恢复）与车辆振动分析共用一个多体动力学模型，有利

于缩短整车开发周期。

ADAMS/Vibration模块能够对多体动力学模型进行模态分析、频域响应分析、传递函数分析、

模态贡献量分析等，激励单元提供了正弦扫频、不平衡质量、PSD谱激励和用户自定义四种，能够

对各种振动问题进行模拟。通过上述功能能够对车辆的振动特性有一个清晰的了解。该模块还与

ADAMS/Insight模块相集成，对模型进行参数化研究，这为车辆NVH性能的改善提供了便利。

为了形成自主开发能力，北汽福田一直在努力着，我们已经在ADAMS应用于车辆仿真方面积累

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