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一文掌握安装点动刚度分析处理方法

10月前浏览193

汽车安装点动刚度(包括底盘安装点、附件安装点等)的性能直接影响整车NVH的表现,动刚度与VTF、NTF、路噪等有着直接的关联。动刚度是指在频域范围内分析某一点的局部动态特性,但此时明显有区别于严格的静态特性,局部动态的范围比静态中的局部更广泛,不仅和安装点附件的连接刚度有关,还和与之连接的结构件相关。  


动刚度的仿真分析方法通常在频域进行,后处理方法多种多样,如平均法、指数法、面积法、三分之一倍频程法等,而且每种方法还可细分为更多的方法。


一、平均法,顾名思义是指在某一频率范围内将所得到的刚度值进行算术平均得到,如下所示:

二、指数法,即通过指数方法进行动刚度计算,此时得到的刚度值考虑了局部峰值的影响,结果相对更加合理,如下所示:

三、面积法,即通过对某一频率范围内的动刚度与频率围成的面积进行加权处理,此时由于考虑了局部峰值,得到的结果精度更高,如下所示:


其中面积法是通过IPI曲线所包围的面积计算得到,其公式17-24推导如下。IPI ( Input Point Inertance源点导纳分析)是指在一定的频率范围内,通过在加载点施加单位力作为输入激励,同时将该点作为响应点, 测得该点在该频率范围内的加速度作为输出响应, 用于考察该点的局部动刚度。  

源点加速度导纳公式为:

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其计算公式为:

 Kx={absarea((p4w1c4.x),(p4w1c4.y))*1200./absarea((p4w1c1.x),(p4w1c1.y))}

   1200是目标动刚度值,单位N/mmm;absarea表示求面积

   ((p4w1c4.x),(p4w1c4.y))是目标动刚度曲线的x轴和Y轴;

   ((p4w1c1.x),(p4w1c1.y))是激励点1001X方向的加速度响应曲线的x轴和Y轴;


可得1001点三个方向的动刚度值分别为811.4N/mm、1944N/mm、660.7N/mm。

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若要计算50-200Hz频率范围内的动刚度可以按如下操作:

Kx_f50_200= {absarea(50:200,lininterp(p4w1c4.x,p4w1c4.y,50:200))*1200./absarea(50:200,lininterp(p4w1c1.x,p4w1c1.y,50:200))}


通过计算可得1001三个方向的动刚度分别为864.6N/mm、2755.9N/mm、662.1N/mm。


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四、面积均方根法,即考虑局部峰值的有效值,亦即均方根,此时得到的结果与实际更加吻合,如下所示:


五、三分之一倍频程法
该方法模拟在噪声测试中人耳对声音的感觉与频带相关,即人耳对频率的分辨能力不是单一频率,而是频带,且1/3倍频程被认为是比较符合人耳特性的频带划分方法。借用此方法进行动刚度计算,得到的结果将充分考虑局部峰值的影响,得到的结果也将更加合理,如下所示:


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来源:CAE之家
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首次发布时间:2025-12-05
最近编辑:10月前
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