案例分享 | 斯堪尼亚公交车：Actran NVH新功能提高了通勤者的舒适度

设计电动和自动驾驶车辆对NVH设计和工程团队来说是一个挑战：他们需要在处理新的噪声源和进行结构设计时，应对消费者对声学舒适性日益增长的期望。

对于斯堪尼亚这个世界领先的交通解决方案提供商来说，在设计过程中考虑司机和乘客的声学舒适性一直是非常重要的。愉快的驾车和乘坐体验不仅对购买者或通勤者至关重要，而且还影响健康和生产力。斯堪尼亚致力于通过优化车辆内部噪音的水平和质量，使其车辆紧随当今消费者对声学的预期。通过大量的测试和振动声学仿真技术新方法的使用，NVH特性得以不断优化和发展。在众多新技术方法的尝试中，斯堪尼亚巴士公司的计算团队决定使用Actran虚拟统计能量方法这项新功能来评估其公交车产品的中高频振动声学性能。

公共汽车有多种类型的发动机（包括混合动力结构）。可以保证正常运行时间的情况下，将可靠性和低环境影响结合起来，是一种经济有效的城市交通解决方案。能够在提供高效的交通运输平台的同时提供舒适的环境对乘客和司机都是一个挑战。在考虑车内NVH舒适性方面，驱动最终车辆内部声音和振动水平有多种因素。一方面，需要调查和预测人体对低频振动的敏感性。在这些频段内，道路和动力系统的激励是车身振动的主要原因；另一方面，辅助装置产生高频噪声，这正是人的耳朵非常敏感的频段，所以也需要关注；最后，电动动力系统也很重要，不仅是在汽车行业，在公共交通领域，也常常采用电动动力系统，这样会产生高频的激励。

从有限元到统计能量

“有了Actran 虚拟统计能量方法，我们现有的有限元模型能够被重新利用，这对于我们来说是最好的状态。” Per Olof Berglund，斯堪尼亚巴士高级NVH CAE工程师说道。使用Actran SEA模块和虚拟统计能量方法，CAE工程师确实能够使用他们现有的有限元声振耦合模型（模态振性和特征值）去创建一个统计能量模型。这不需要通过实验或者解析公式即可建立统计能量模型。

图1-MSC Nastran有限元和ActranSEA模型

振动声学响应预测

使用MSC Nastran提取的结构和声学模态创建巴士完整的声振耦合SEA模型。在Actran图形界面中根据有限元单元属性号和结构的材料以及形状划分子系统，用来创建统计能量矩阵。

Actran的统计能量方法模块提供了从现有的低中频响应到中高频响应的平滑过渡。工程师能够让他们的工作更有价值，同时在创建准确的统计能量模型时没有对几何结构形状的任何限制。

Actran通过外插值功能，在更短的时间里获得更高频的SEA参数。计算得到整个关心频段中的能量级、动能和平均声压级。

传递路径分析

Actran统计能量模型有丰富的结果输出形式，其中包括查看不同的两个子系统之间的能量流动。工程师对这种等效的传递路径很感兴趣，可以帮助分析振动能量是如何传递到其他结构部件上。通过选取感兴趣的子系统，用户可以查看对于不同载荷工况作用下选定子系统中的能量随频率而变化的来源。