汽车车内声腔一般建模流程

本文摘要（由AI生成）：

本文介绍了车内声腔模态分析的重要性，以及车内声腔建模的多种方法和流程。建模过程中需要注意声腔材料的选择和属性设置，以及模态求解参数的设置和模态结果的解读。通过理论公式可以粗略计算一阶声腔模态的频率。

对车内声腔进行模态分析不仅可以掌握车内声腔的声学模态频率和振型，在设计过程中避免车身结构振动导致的车内板件共振，进而进行相应的分析优化。

1、  车内声腔的建模模型

对于车内声腔建模有很多种，每种方法都有自己的特点，一般采用TB建模比较普遍。主要有以下几种：

（1）可采用TB模型直接建模

（2）可采用CAS面建模

2、  车内声腔建模方法

（1）采用Acoustic Cavity mesh方法建模

（2）采用Line方法建模

3、  车内声腔包含的模型一般有以下种。

（1）声腔模型包括车内腔体、仪表、副仪表、座椅、后背箱、侧门内腔等

（2）包括车内腔体、仪表、副仪表、座椅等

（3）包括车内腔体、座椅等

4、  车内声腔建模流程（基于车内腔体和座椅）

（1）模型准备，包括内饰车身和座椅，将相关网格模型导入Hm中，如下图所示：

（2）建立声腔时，一般只考虑与声腔贴合的板件，包括车内板件、座椅等，把与空气接触到的板件单独显示出来。

（3）使用 mesh > create > Acoustic Cavity Mesh建立车内声腔模型

然后点击structure选择与车内空气接触的板件，seats选择座椅模型，填写所需要的参数。

主要参数解释如下：

（1）element size表示声腔网格的尺寸大小，包括目标、最小和最大尺寸。

（2）max frequency表示在该网格尺寸下，最大允许能求解的声腔模态频率；

（3）gap/hole patch size 表示在划分网格模型的时候，结构上小于该尺寸的孔洞将会被忽略。

（4）由于声学单元的理想尺寸是每个波长至少六个单元，根据空气中的声速和噪声的分析频率可以计算出声波的波长以及声学单元的理想长度 d = v/(6*f)，其中 v 是声速，f 是求解的最大频率；如本例中声腔目标尺寸为40mm，则可计算的最大频率约为1416.7Hz。如需要求解频率为300Hz，则声腔模态需要达到2倍以上，即声腔尺寸约为96mm。

选择车内腔体和座椅网格，其余不勾选，点击mesh即可。

建立声腔模型，只需要腔体模型的表面，把腔体模型和座椅模型单独显示，分别利用3D下的tetramesh建立腔体和座椅的实体模型，为保证腔体内部单元一致，一般选择插值方法。如下所示。

5、  声腔材料及属性建立

在计算之前需要将声腔节点设置为流体节点，勾选CD-1示。

（1）车内声腔模型的材料选择流体材料MAT10，密度为1.2e-12 ton/mm^3，声速为340000mm/s。座椅主要由骨架和海绵等多孔材料组成，材料也为流体材料MAT10，一般比空气的密度略大，为1.2e-11 ton/mm^3，声速340000mm/s。对于流体属性需要设置FCTN为PFLUID。

其中BULK、RHO及C之间的关系如下，即仅需输出任何两个参数即可。

BULK=C2⋅RHO

（2）进行模态求解参数设置

（3）模态求解

对于声腔模态结果，第一个模态为刚体模态，其频率为0Hz；第二个模态为纵向模态。图中的颜色表示压力的大小，蓝色线表示压力接近0的位置，即节线位置。即当声腔受到外界激励的时候，声压变化大的地方响应大，即灵敏度大；相反在声压节线位置，其变化较小，通常是驾驶员人耳的位置。

对于一阶声腔模态也可通过理论公式进行计算，粗略公式为f=c/2L，其中L为声腔纵向长度。

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