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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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2004MSCSoftware
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2004MS
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