从白车身到带内饰车身，NVH 分析发生了什么变化？——Abaqus NVH 学习笔记（六）

前面学习白车身 BIW 时，主要关注的是车身这个基础承载结构本身：弯曲和扭转刚度怎么样，有哪些主要模态，以及发动机悬置、悬架等安装接口在不同频率下的 Point Mobility。继续往整车方向走，接下来遇到的是 BIT（Body-in-Trim，带内饰车身）。

它已经比白车身更接近实际车辆状态，车身上加入了内饰以及相关部件，但动力总成和底盘系统还没有完全装进来。 从图中的模型也能感觉到这种变化：BIW 更像一个裸 露的承载骨架，而 BIT 已经开始具有实际车身的形态。随着这些部件加入，质量分布、局部刚度和阻尼都会发生变化，原来对白车身建立起来的模态和接口特性也会随之改变。所以我现在对 BIW 到 BIT 的理解，不只是“模型里多装了一些零件”，更像是在逐渐把真实车辆的结构状态带进 NVH 分析。

到了 BIT 阶段，一个很重要的工作仍然是看主要安装接口的 Point Mobility，只不过这时关注的接口更多了，包括发动机悬置点、减振器安装点、纵向摆臂安装点等。 这些位置以后都会成为动力总成或者底盘向车身输入动态载荷的通道。例如发动机产生的振动通过悬置进入车身，路面激励经过轮胎和悬架以后，也会通过减振器塔顶、摆臂连接位置等进入车身。对某一个安装点，如果在这里施加谐波力     ，同时观察同一点的速度响应     ，就可以得到 driving-point mobility，即     。这样就能看到不同安装位置在各个频率下的动态“软硬”程度。我觉得把车身想象成一条复杂的传播路径以后，这些安装点就很像一个个“入口”：未来真实激励从哪里进入，首先就会受到这些接口动态特性的影响。

这一阶段另一个明显的变化，是开始系统地使用 FRF（Frequency Response Function，频率响应函数） 来描述输入和输出之间的关系。这里列出了     、    、     和      四种形式。 前三种比较容易和结构动力学联系起来：     是位移对力的频响，     就是前面已经接触过的 Mobility，     则是加速度对力的频响。对于谐波响应，如果位移复幅值为     ，那么     、    ，因此三类 FRF 本身也是相互联系的：

学到这里，我感觉分析思路已经从“这个车身有哪些固有频率”向前走了一步。现在更关心的是：如果从某个安装接口输入一个特定频率的动态力，那么车身其他位置究竟会产生多大的位移、速度或者加速度响应。 对多个安装点、多个方向建立这些 FRF 后，其实就逐渐形成了一张描述车身动态传递特性的“地图”。

其中我觉得比较有意思的是第四个量     。这里的      已经不是结构响应，而是 acoustic pressure，声压，所以      被称为 acoustic sensitivity，声学灵敏度。 上图便是为了计算声压划分的空气网格。比如在某个悬架安装点施加一个单位谐波力，观察驾驶员耳旁或者车内某个位置的声压，就可以得到该输入位置到声学接收点之间的     。这样一来，问题就从“这个力会让车身振多大”进一步变成“这个力最终会让车内产生多大的声音”。沿着前面一直在用的 Source—Path—Receiver 来看，这个过程可以理解成      车身振动      车身表面推动空气     。也正因为输出量已经变成声压，模型中开始出现 Interior Air Cavity，车内空气声腔。车身结构振动会激励车内空气，而车内空气本身也有自己的声学模态，于是前面学习过的结构—声学耦合开始和整车 NVH 逐渐接到一起。

把 BIW 和 BIT 连起来看，我对这两个阶段的区别也越来越清楚。BIW 更多是在认识基础车身本身的刚度、模态和接口动态特性，而到了 BIT，分析开始围绕多个安装接口建立更完整的输入—输出关系，并逐渐把声学响应加入进来。于是认识路线可以慢慢写成：白车身基础动力特性 → 主要安装接口 Mobility → 结构 FRF → 声学灵敏度      → 车内声腔。后面发动机、悬架、轮胎这些真正的激励源加入模型以后，就可以利用已经建立起来的这些动态传递关系，继续往完整整车响应走。对我来说，从这一阶段开始，“从 Component 到 Full Vehicle”已经不只是模型规模不断增加，而是结构输入、传播路径和最终响应之间的关系逐渐完整起来。