厉害了 揭秘汽车设计中CAE仿真技术

CAE计算机仿真技术在汽车研发中具有重要意义。随着行业竞争的加剧，产品的更新速度越来越快。CAE在产品设计的质量、寿命、性能和成本方面发挥着更重要的作用。CAE为汽车工业的快速发展提供了具有核心价值的技术保障，避免了传统的重复性设计试制-测试-改进设计试制的过程，给企业带来了巨大的经济效益。

在整车CAE仿真中，带内饰车身的仿真是核心内容之一。带内饰的车身是将整车从软接头（弹簧和衬套）上断开并拆下动力总成和底盘系统后留下的部分。本技术术语为修剪车身（以下简称TB）。主要包括白色车身、车门覆盖系统、座椅系统、内外装饰系统、转向系统、副车架和电子电气部件，能够更好地反映整车的车身状况。本文以T300汽车开发中的TB NVH仿真为例，主要研究了模式之间的噪声传递函数（NTF）和振动传递函数（VTF）、动力总成和底盘安装点的激励以及车内的响应点。众泰工程师可以在T300开发处于数据阶段时预测设计中的NVH性能风险，并通过NVH仿真找到最佳优化方案，以提高T300的NVH表现。建模是修剪实体模拟的第一步。工程师将T300数据导入软件。由于车身主要由薄板组成，因此使用薄板的中间平面而不是薄板来建立网格模型，并对子系统进行了合理的简化，并通过连接子系统来获得T300修边车身模型。该模型由245万个网格元素组成，整个TB建模需要白车身、车门覆盖系统、内外装饰系统、电气系统等的Catia数据。

模型建立后，工程师可以开始进一步的模拟分析。NVH仿真主要分析三个方面：TB模态仿真是研究带有内饰的车身的固有频率和振动模式，了解动态特性，为解决噪声和振动问题提供参考；

TB噪声传递函数分析是车辆内部响应点在单位力作用下的声压值，TB振动传递函数是车辆内部反应点在单位作用力作用下的振动值。模态分析作为车辆NVH分析的基本环节，在车辆NVH性能控制中起着关键作用。模态分析可以反映结构在低频范围内的振动问题，特别是为了避免路面和发动机的激励。将T300模型放入求解器中，计算T300车辆的模态图、振动传递函数曲线和噪声传递函数曲线。

在分析车身整体或部分在不同频率下的运动模式时，为了便于观察，通常会放大运动模式。在模态图中，颜色越冷，振动越小，颜色越暖，振动越大。此时，工程师可以通过暖色部分检查该位置是否存在问题，并对其进行优化，直到订单模式达到设定目标。在后门的设计过程中，如果后门的模式较低，会导致其在行驶过程中振动过大，密封性差，抵抗变形的能力差，导致车内轰鸣。

如果车身上平面较大的钣金件（如地板、车顶和前面板）的模式较低，它们会与发动机或道路激励产生共振，导致车内轰鸣，影响整车的NVH性能。

车身对整车的NVH性能起着重要作用。无论是来自路面还是发动机的噪音，都会通过车身传递给乘客。因此，分析了车身与底盘之间主要连接区域的噪声传递函数，从而找到对NVH特性影响较大的关键部件，预测噪声水平，并采取相应措施，有效抑制噪声进入车内，从而降低车内噪声。针对噪声传递函数在某一峰值处超标的问题，分析了节点在该频率下的贡献。

为了解决频率响应（振动和噪声）峰值超标的问题，工程师会找到频率附近的几种模式，并得到附近几种模式的总和，对其进行工作变形模式分析（ODS分析），可以有效解决该频率下响应大的问题。

对于汽车内部的振动，人们最关心的是低频振动。从其机理可以看出，它与整车的结构设计有很大的直接关系，是从零部件到整车集成过程中带来的问题。在设计阶段，NVH仿真可以通过分析有限元模型的振动传递函数（VTF）来发现设计阶段的问题，从而有效抑制汽车的低频抖动，提高车内乘员的舒适度。目前，众泰汽车工程研究院已经建立了科学完整的CAE仿真研发体系。通过CAE仿真技术的应用，众泰汽车大大提高了设计质量和研发效率，减少了车辆设计修改的盲目性。同时，积累了大量的仿真试验数据和技术参数，进一步提高了研发中的设计能力。CAE计算机仿真技术在汽车研发中具有重要意义。随着行业竞争的加剧，产品的更新速度越来越快。CAE在产品设计的质量、寿命、性能和成本方面发挥着更重要的作用。CAE为汽车工业的快速发展提供了具有核心价值的技术保障，避免了传统的重复性设计试制-测试-改进设计试制的过程，给企业带来了巨大的经济效益。

在……的CAE模拟中……

ole汽车，车身与内饰的仿真是其核心内容之一。带内饰的车身是将整车从软接头（弹簧和衬套）上断开并拆下动力总成和底盘系统后留下的部分。本技术术语为修剪车身（以下简称TB）。主要包括白色车身、车门覆盖系统、座椅系统、内外装饰系统、转向系统、副车架和电子电气部件，能够更好地反映整车的车身状况。本文以T300汽车开发中的TB NVH仿真为例，主要研究了模式之间的噪声传递函数（NTF）和振动传递函数（VTF）、动力总成和底盘安装点的激励以及车内的响应点。众泰工程师可以在T300开发处于数据阶段时预测设计中的NVH性能风险，并通过NVH仿真找到最佳优化方案，以提高T300的NVH表现。建模是修剪实体模拟的第一步。工程师将T300数据导入软件。由于车身主要由薄板组成，因此使用薄板的中间平面而不是薄板来建立网格模型，并对子系统进行了合理的简化，并通过连接子系统来获得T300修边车身模型。该模型由245万个网格元素组成，整个TB建模需要白车身、车门覆盖系统、内外装饰系统、电气系统等的Catia数据。

模型建立后，工程师可以开始进一步的模拟分析。NVH仿真主要分析三个方面：TB模态仿真是研究带有内饰的车身的固有频率和振动模式，了解动态特性，为解决噪声和振动问题提供参考；

TB噪声传递函数分析是车辆内部响应点在单位力作用下的声压值，TB振动传递函数是车辆内部反应点在单位作用力作用下的振动值。模态分析作为车辆NVH分析的基本环节，在车辆NVH性能控制中起着关键作用。模态分析可以反映结构在低频范围内的振动问题，特别是为了避免路面和发动机的激励。将T300模型放入求解器中，计算T300车辆的模态图、振动传递函数曲线和噪声传递函数曲线。

在分析车身整体或部分在不同频率下的运动模式时，为了便于观察，通常会放大运动模式。在模态图中，颜色越冷，振动越小，颜色越暖，振动越大。此时，工程师可以通过暖色部分检查该位置是否存在问题，并对其进行优化，直到订单模式达到设定目标。在后门的设计过程中，如果后门的模式较低，会导致其在行驶过程中振动过大，密封性差，抵抗变形的能力差，导致车内轰鸣。

如果车身上平面较大的钣金件（如地板、车顶和前面板）的模式较低，它们会与发动机或道路激励产生共振，导致车内轰鸣，影响整车的NVH性能。

车身对整车的NVH性能起着重要作用。无论是来自路面还是发动机的噪音，都会通过车身传递给乘客。因此，分析了车身与底盘之间主要连接区域的噪声传递函数，从而找到对NVH特性影响较大的关键部件，预测噪声水平，并采取相应措施，有效抑制噪声进入车内，从而降低车内噪声。针对噪声传递函数在某一峰值处超标的问题，分析了节点在该频率下的贡献。

为了解决频率响应（振动和噪声）峰值超标的问题，工程师会找到频率附近的几种模式，并得到附近几种模式的总和，对其进行工作变形模式分析（ODS分析），可以有效解决该频率下响应大的问题。

对于汽车内部的振动，人们最关心的是低频振动。从其机理可以看出，它与整车的结构设计有很大的直接关系，是从零部件到整车集成过程中带来的问题。在设计阶段，NVH仿真可以通过分析有限元模型的振动传递函数（VTF）来发现设计阶段的问题，从而有效抑制汽车的低频抖动，提高车内乘员的舒适度。目前，众泰汽车工程研究院已经建立了科学完整的CAE仿真研发体系。通过CAE仿真技术的应用，众泰汽车大大提高了设计质量和研发效率，减少了车辆设计修改的盲目性。同时，积累了大量的仿真试验数据和技术参数，进一步提高了研发中的设计能力。

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