模态仿真与试验

文末获取详细讲解资料—

1.模态分析的作用  

1.1供应商部件指标管控

涉及到NVH的零部件都需要进行性能指标管控；以NVH为例，重点的就是模态指标；例如车门模态、座椅模态、轮辋模态等等。依据市场定位设置合理目标可获得一个良好的NVH性能开发基础。  

1.2仿真NVH性能设计  

车辆开发仿真先行，在数据阶段通过仿真手段提前进行校验，能缩短开发周期以及更好的设计与提升NVH性能。依据经验和对标分析指定各个系统模态指标，数字阶段通过多轮次模态仿真进行达标优化。  

1.3 NVH故障诊断  

仿真阶段完毕会输出大量的CAE模型和分析报告，在调 教阶段可助力问题诊断。导致NVH问题的核心是模态参与，因此在关于路噪问题、加速轰鸣问题等可借助模态参数配合进行问题分析。  

2.模态仿真要素  

2.1网格控制  

2.2.1面网格  

车身钣金件大多采用面网格进行建模，网格尺寸5-10mm，同时控制Warpage、Aspect、Jacobian 、Max Angle Quad 、Max AngleTria

2.2.2体网格  

底盘杆件外形复杂，为节约工作量一般采用四面体网格进行建模，同时控制Min Length 、Min Angle Tria

2.2模型连接  

有限元结果精度与焊点、焊缝相关度高，以optistruct求解器为例，焊点采用spot-acm模拟；焊缝采用-penta模拟  

2.3材料属性  

进行模态分析识别需要定义材料参数属性：密度、弹性模量、泊松比  

2.4 机舱盖模态分析

一阶扭转模态（30Hz）  

3.模态试验  

3.1边界条件  

以机舱盖为例进行自由模态分析，采用弹性绳将将机舱盖悬挂，模拟自由边界条件  

3.2传感器布置  

传感器布置的数量不宜过多（带来附加质量、且耗费资源），过少会丢失模态信息。首先要明确关心的模态频率，并且对结构有大致的了解，有针对的布置传感器。以机舱盖为例关心一阶弯扭模态则需要布置最少9个点。  

传感器布点  

3.3激励点选择  

采用力锤进行激励，以脉冲的方式作用在结构上，是整个测试激励的来源，要保证不丢失模态参数，需要选择非模态节点位置进行激励，工程上一般进行两点激励避免模态参数丢失。  

两个激励点  

3.4 传递函数采集  

基于LMSTEST LAB 数据采集系统进行传递函数的采集，过程经历量程、触发、加窗  

传递函数（幅值、相位）  

3.5 模态识别  

基于LMSTEST LAB软件的polymax模态识别算法进行模态参数识别（模态频率、模态振型、模态阻尼）  

一阶弯曲模态（32Hz）