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《儀表板總成模態(tài)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第五屆中國CAE工程分析技術年會論文集儀表板總成模態(tài)分析1，21，21，21，21，2呼華斌徐有忠田德旺楊晉吳沈榮1.奇瑞汽車有限公司汽車工程研究院CAE部2.安徽省汽車NVH與可靠性重點實驗室安徽蕪湖241009摘要：本文主要介紹在Hyperworks以及MSC.Nastran軟件平臺下汽車儀表板有限元模型的建立以及其模態(tài)分析方法。此方法在儀表板早期開發(fā)過程中具有指導作用，對提高儀表板自身剛度，以及改善整車的NVH性能有重要意義。關鍵詞：模態(tài)有限元NVHAbstract：Thispaperintroducesthefiniteelementmodelingandthemet
2、hodofmodalanalysisofinstrumentpanelusingsoftwareHyperworkandMSC.Nastran.ThismethodplaysanimportantroleintheearlyvehicledesignstagetoincreasethestiffnessofinstrumentpanelandimprovethevehicleNVHperformance.Keywords:modeFEANVH1.1.1.概述1.概述NVH性能是汽車整體性能的重要評價指標，多數(shù)顧客在駕駛過程中希望得到安靜和平穩(wěn)，以及享用車內(nèi)語音通信和音像娛樂系
3、統(tǒng)。為達到以上目的，在汽車設計中不僅要使車身結構滿足一定NVH性能要求，同時對于汽車內(nèi)飾件（特別是大板件）其模態(tài)也需滿足NVH要求，否則在車內(nèi)會引起一定的振動和噪音。本文通過對某樣車怠速工況下（四缸發(fā)動機，發(fā)動機怠速750轉(zhuǎn)/分）儀表顯示面板局部振動，并且發(fā)動機在1300轉(zhuǎn)/分時,前除霜出風口處振動明顯，并且儀表板兩側有局部剛度不足的現(xiàn)象入手，分析其模態(tài)，論述儀表板模態(tài)分析對汽車NVH性能的影響。儀表板是汽車上最主要的內(nèi)飾件，集功能性，舒適性，美觀性，安全性與一體。其主要結構由塑料殼體、電路控制開關、各種儀表、影音娛樂系統(tǒng)、副安全氣囊、手套箱以及金屬支撐結構組成。其NVH性能
4、對整車有直接的影響，如儀表面板剛度不足，不僅會引起面板局部振動，使整車NVH性能下降，同時儀表板的周圍都連接電子設備，長時間振動對電子設備的性能將產(chǎn)生影響。222有限元模型的建立2有限元模型的建立及邊界條件由于儀表板總成多為注塑成型，其幾何形狀復雜且厚度不一，且各面板之間多為卡扣連接，在建立有限元模型時其幾何處理和網(wǎng)格劃分會占據(jù)大量時間。建立有限元模型時可根據(jù)實際幾何狀況，網(wǎng)格尺寸做適當調(diào)整。網(wǎng)格劃分后賦以相應厚度和材料參數(shù)。同時各附件（如DVD、副安全氣囊等）以集中質(zhì)量代替并均分至各安裝點。特殊位置模型處理實例：2.1對于儀表板前除霜出風口時，因格柵結構很難用劃分網(wǎng)格，故可
5、將此處抹平。如圖1所示：509556第五屆中國CAE工程分析技術年會論文集圖1：前除霜出風口處結構簡化圖2.2風道出風口連接管可簡化為殼單元：將風道網(wǎng)格延伸，直至與面板處節(jié)點重合，并且省略出風口處格柵結構。如圖2所示：圖2風道出風口結構簡化圖2.3儀表板和周圍連接面板之間多為卡扣連接，卡扣本體結構可省略，連接關系用RBE2模擬。如圖3所示：圖3卡扣連接模型處理2.4風道之間多為鉚接定位，此結構連接關系用RBE2模擬。如圖4所示：圖4鉚接連接模型處理2.5右上雜物盒蓋子和面板裝飾條，對剛度無明顯貢獻，且質(zhì)量很輕故可省略。此儀表板完整有限元模型以及邊界條件如圖5所示：圖5儀表板總
6、成有限分析模型333.3...模態(tài)分析方法模態(tài)分析方法模態(tài)分析是研究結構動力特性一種近似方法，是研究機械結構的固有振動特性，每個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。對于此儀表板模型，可以忽略阻尼。其動力學510557第五屆中國CAE工程分析技術年會論文集方程可表示為：[M]{x&&}+[K]{x}=0設其解為：iwt{x}={f}e特征方程：2([K]-w[M]){f}=0對于以上方程MSCNASTRAN可用蘭索斯法進行求解。其模型數(shù)據(jù)卡EIGRL描述，情況控制METHOD選取。其求解器采用Nastran103，同時輸出位移及應變能。4.4.4.計算結果4.計算結果通過
7、讀取MSC.NASTAN計算.op2文件，第一階模態(tài)22.1HZ，第四階模態(tài)40.4HZ。從模態(tài)位移云圖可以判斷與實際樣車狀況基本吻合。其位移云圖如下：圖6第一階模態(tài)位移云圖圖7第四階模態(tài)位移云圖因儀表顯示面板處完全懸空，呈懸臂結構。同時此處安裝儀表總成及DVD影音導航儀，質(zhì)量較大，所以造成此處模態(tài)較低。前除霜出風口處結構平整、面積較大，且無剛度加強結構。此原因造成樣車出現(xiàn)NVH問題的根本。如圖8所示改進方案1：通過綜合考慮成本以及工藝性，在儀表板與CCB（儀表橫梁）之間增加連接支架，此支架厚度為1.2
