整车模型节点贡献量分析-OptiStruct案例分析

本小节将使用简化的整车模型，基于发动机质心灵敏度工况来说明节点贡献量分析(GPA)的具体模型设置和后处理操作。该模型包含动力车身、声腔、动力总成、底盘，并且已经设置好基础分析工况。如图14-21所示，约束整车模型的4个车轮接地弹簧，在发动机质心处加载Z.向单位力，模态提取频率为结构 150Hz、声腔300Hz，扫频频率为1~100Hz。在此模型基础上进行节点贡献量分析。

 

模型设置

Step 01使用 HyperMesh 㝵人基模型 Full_vehicle_FRF_GPA_base. fem。

Step 02 PFGRID 卡片创建及模型导出。在 HyperMesh 主界面的 Analysis-> control cards 面板中找到 PFGRID，进入 PFGRID 卡片设置界面，如图14-22所示，创建 PFGRID 卡片。由于节点贡献量只针对流体响应点，并且流体响应点只有一个自由度，所以可以与频响输出共用SET，其旧为15045352。最后导出模型。

 

 

图14-21边界条件描述

 

 

图14-22 PFGRID卡片设置

 

以下为设置后的模型部分字段说明(其中画线部分为增加的诊断相关语句)；

 

 

 

Step 03使用 0iStruct 提交计算。

 

结果查看

1）结果导人。使用 HyperView NVH模块中的 Grid Parieipaion 功能进行节点贡献量的后题如图 14-23 左侧所示，通过 【oad 选项卡导人响应曲线，图 14-24左侧为基本响应曲线。

 

2）模态贡献盘查看。如图14.23右侧所示，通过DP选项卡，选定频率(如35tb),节点贡献量。图14-24右侧所示为车内噪声35Hz处的节点贡献量结果，其中：

-红色区域为正资献区域，如韵风挡中部和的车门售商责装该区域的结构振动与车内相位夹角小于90度，降低该区域的结构振动，可以降低车内噪声幅值。

-蓝色区域为负贡献区域，如车顶中部和B柱上半段，表示该区域的结构振动与车内噪声的相位夹角大于90度，降低该区域的振动，车内噪声幅值将上升。

 

找到声学贡献量占优的位置后，需要进一步结合结构振动特点、应变能分布识别结构问题，因武在输出节点贡献量的同时，也可以输出整个模型的变形(Displacement)以及应变能(ESE)，如图14-25和图14-26为35Hz车身变形情况。

 

 

图 14-23节点贡献量分析界面

 

 

图14-24车内噪声35Hz处节点贡献量

 

 

图14-25 35Hz处前风挡振动示意图

 

 

图14-26 35Hz处前车门振动示意图

 

14.4面板贡献量分析(PPA)

节点贡献量中，最小的贡献单位是单个节点，由于结构的连续性，这些离散点自然地形成片状献区域，这些区域的边界往往与板件的变形情况相关。在工程上，有时候也会按照自然零部件将的结构划分为较小的规则面板，以小面板为单位进行声学贡献量分析。

 

在式（14-7）中，将所有跟流体耦合的结构节点声学贡献量加起来，可以得到总体声学响应。类似地，如果把这些结构节点按照位置分布以面板形式组织起来，第j块面板的声学贡献量P，就可以写成

 

 

 

另外，也可以按照零部件将这些节点组合起来构成零部件贡献量，其计算方法与面板贡献量一致。由于每个节点的声学贡献量都是向量，所以节点贡献量、面板贡献量均为向量。在 OptiStruct中，可以使用 PFPANEL来输出面板贡献量。

 

14.4.2 PFPANEL 卡片

以下为 PFPANEL输出语句格式，表14-6所示为 PFPANEL关键字说明。

PEPANEL (PANEL = setp, FREQUENCY = setf, outfile, peakout, form) = setdof/PEAKOUT

 

 

表14-6 PFPANEL 关键字说

 

详细说明如下。

1)当PFMODE和PFPANEL同时出现时，输出文件类型同时为.h3d或.pch。

2)声学面板贡献量输出只能在基于模态法的流固耦合分析中进行。

3)可以试用FREOUENCY 关键字来定义特定的频率输出，当指定的频率不存在时，将输出最接近的频率点贡献量。

4)指定面板贡献量输出文件格式，如PFPANEL(OUTPUT=outle)=setdof/PEAKOUT。

 

本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。