发布时间 : 星期四 文章某纯电动汽车声腔模态优化设计研究 - 辛雨 - ATC2015 - 图文更新完毕开始阅读8201d3a0b84ae45c3b358ce0
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图4 白车身44.60Hz模态振型结果
根据以上共振频率，整改方向选择两方面：第一方向优化声腔模态频率，将声腔模态频率移出呼吸模态所在且模态密集的40-50Hz区域；第二方向优化车身模态，优化车身结构，使车身模态避开44.50Hz声腔模态频率，且将车身在40-50Hz内模态阶次较多的问题解决。很明显，车身模态优化可解决根本性问题，并带来其他方面的一些振动噪声性能提升，但该方案劣势同样明显。由于40-50Hz之间车身不仅存在多阶整车呼吸模态，同时存在顶棚、左右侧围、前围板等多个局部模态，对车身的优化预计涉及到车身框架以及顶棚、侧围等多个局部位置的优化，这带来巨大的成本及设计周期压力。
由于本车身本身由其他项目借用改造而来，且本身车型为低成本车型，不允许对车身结构进行较大的改进，因此将本问题优化方向设定为直接优化声腔模态。声腔模态主要为车内密闭空气在其固有频率下的振动情况，当对车内空腔区域进行重新分割时，声腔模态必然改变【6】。观察该车型车身，由于需要客货分离防止发生货物冲入驾驶舱，在驾驶员座椅后方存在隔离栏杆，因此具备在隔离栏杆位置取消隔离栏杆布置隔离板，将车身空腔分成驾驶舱和货舱的条件。
5 优化方案验证
对将车身空腔分为驾驶舱和货舱的声腔模态调整方案进行CAE分析，确认整改方案的有效性。由于分离后只需关注驾驶舱的声腔模态情况，因此仅对驾驶舱进行声腔建模，并进行声腔模态计算。
采用与前期整体声腔模态计算相同的设置及方法，对分割后的驾驶舱进行声腔模态建模，声腔模态单元总数量为3444390个，其中座椅声腔模型与前期声腔模型相同。采用同样的方法对该模型进行自由模态计算，计算结果为：第一阶X向一弯，频率为93.69Hz；第二阶Y向一弯，频率为126.1Hz；第三阶Z向一弯，频率为131.1Hz；第四阶驾驶舱一扭，频率为156.8Hz。
优化方案一阶声腔模态频率93.69Hz，相比44.50Hz提高110.5%，在不增加整车成本的
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条件下有效的解决了声腔模态共振的问题。同时由于驾驶舱与货舱的隔离，驾驶舱的密封性能可以更容易实现，从而对车内噪声的控制带来有利的影响。
a)驾驶舱声腔网格 b)座椅声腔模型
图5 驾驶舱声腔模型建立
第1阶:93.69Hz 第2阶:126.1Hz 第3阶:131.1Hz 图6 驾驶舱声腔计算结果
第4阶:156.8 6 结论
纯电动汽车需考虑电池布置对车身设计进行调整，这将带来车身振动噪声特性改变。某纯电动汽车项目中，由于前期车身设计调整引起车身模态在声腔模态频率区间多阶模态，带
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来振动噪声风险；为确认该风险，使用Hypermesh软件对车身声腔模态进行了CAE分析，分析结论验证了模态共振的存在；为解决该问题，通过对比整改方向的优劣选择将驾驶舱与货舱隔离方案；对新方案进行声腔模态计算，第一阶声腔模态提高至93.69Hz，相比44.50Hz提高110.5%，在不增加整车成本的条件下有效的解决了声腔模态共振的问题。
7 参考文献：
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