【技贴】整车路噪拓扑优化研究!

路噪是指道路激励噪声,即由于轮胎受粗糙路面的激励,直接或由底盘间接传递到车厢内部的噪声。
路面不平度激励引起的振动是车辆所不可避免的,作为车身振动现象的频率为5Hz~60Hz左右, 以车身板件为主产生的振动噪声在30Hz~300Hz的低、中频范围内,这是路面激励引起车内结构噪声的主要频率段,也是顾客容易感受到的频率段。本文针对大规模、复杂的路噪等问题优化提供了一种思路。
一、设计变量定义

在整车路噪拓扑优化过程中,一般将车身与声腔耦合的区域作为拓扑优化区域,即可复制一层单元,同时不产生附加质量,设计变量厚度可设为0.2。

图1 设计变量定义

二、优化响应定义

由于在路噪拓扑优化过程中,一般选取关心的峰值作为优化响应。

图2 质量响应定义

图3 峰值频率响应定义

图4 优化响应说明

三、优化约束定义

为使整体的质量不增加或少增加,一般将设计变量的质量设为约束条件。

图5 约束条件定义

四、目标函数定义

整车路噪拓扑优化中一般将各峰值频率设为目标函数,包括所有定义的关心峰值频率。

图6 目标函数定义

五、拓扑优化结果

通过对关心定义的峰值频率进行拓扑优化,得到DRE的优化结果如下图7所示。

图7 路噪拓扑优化结果

图8 设计变量单元密度云图

图9 目标函数迭代收敛图

图10 响应峰值迭代收敛图

通过查看设计变量的单元密度云图,以及结合整体拓扑优化结果,可以看到哪些区域对峰值频率比较灵敏,即可通过优化进行改善。

整车拓扑优化方法对整车路噪优化、噪声传函等复杂问题优化改善提供了一种优化方向,可结合PACA、GPA、ODS及TPA等方法进行,从多个角度考虑问题,或许对问题的解决更有帮助和指导,对实际工程具有非常重要的意义。

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