CN109657351A - 一种基于内cas的车内声腔建模方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于内CAS的车内声腔建模方法，首先导入内CAS数模；建立声腔模型：将车身内部围成空间并通过所述围成空间划分：乘员舱声腔、座椅声腔、仪表台声腔和行李箱声腔；声腔之间处理：连通面之间所述声腔的节点耦合共用同一节点，间断面的所述声腔的节点分离，在空间上允许重合但避免耦合共用；网格生成：通过网格划分生成所述围成空间的表面网格，再由所述表面面网格生成体网格，利用内CAS模型建立声腔模型，提高分析精度，能够很好的工程应用。

Description

一种基于内CAS的车内声腔建模方法
技术领域
本发明关于一种基于内CAS的车内声腔建模方法。
背景技术
空气作为弹性体在车身封闭起来的空腔内会形成许多振动模态或声腔模态。空腔中的空气对车身结构在低频的强耦合来源于空腔密闭性。密闭空腔内的空气，如果受到压缩，就会产生纯体积变化，展现出很高的阻抗，与车身结构振动产生强烈的耦合作用，这种低频耦合模态在激励下响应如果过高，会在车内产生很高的压力脉动，引起人耳不适，甚至头晕、恶心，此种现象成为轰鸣。
汽车车身是典型的弹性薄壁腔体结构，其内部噪声与钣金，结构振动之间存在强烈的耦合关系。车身受到外界激励后引起车身钣金振动，振动产生的声波作用到车内声腔，而车内声腔将声波放大或缩小，反作用于车身钣金。精确进行声腔-结构耦合建模分析已经成为整车噪声和声学设计的关键，需要建立精确合理的***模型，能够反映出车身结构和车内声腔的动力学特性，以及两者在界面上的相互作用。
目前车身内部声腔主要是通过车身结构网格建立，边界结构网格包含基本车身结构，将车身内部声腔划分成乘员舱主声腔、座椅声腔。现有声腔建模技术忽略了仪表台总成，未考虑仪表台声腔及与乘员舱声腔连通，带来的声音传递；以及未考虑行李箱造成的声腔间断，带来的声音不能传递，模型精度不能保证，不能反映出车身结构和车内空腔的动力学特性，以及两者在交界面上的耦合相互作用。
发明内容
本发明的目的是：提供一种建模方法，以解决现有技术问题并更好的服务于工程应用。
为实现上述技术目的，本发明提供一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其包括：首先导入内CAS数模，其还包括：建立声腔模型：将车身内部围成空间并通过所述围成空间划分：乘员舱声腔、座椅声腔、仪表台声腔和行李箱声腔；声腔之间处理：连通面之间所述声腔的节点耦合共用同一节点，间断面的所述声腔的节点分离，在空间上允许重合但避免耦合共用；网格生成：通过网格划分生成所述围成空间的表面网格，再由所述表面面网格生成体网格。
本发明提出了基于内CAS的一种声腔建模技术，首先导入内CAS数模并将车身内部声腔划分为4个部分，然后处理声腔之间的连通或间断，最终获得体网格。
作为进一步的改进，所述乘员舱声腔：由地板、顶棚和车门内饰板、车门玻璃、前后玻璃围成的空间，并排除座椅所占据的空间，且划分网格时，应保证在驾驶员和乘员耳处布置声腔节点。
作为进一步的改进，所述座椅声腔：驾驶员座椅和所有乘员座椅，由所述座椅外表面所包围的空间，其后座椅与后地板之间排除间隙。
作为进一步的改进，所述仪表台声腔：由仪表板、中控台、前围板和前地板所围成的空间。
作为进一步的改进，所述行李箱声腔：由座椅、隔板、备胎槽和行李箱内饰板所围成的空间。
作为进一步的改进，在所述声腔之间处理中包括：连通面处理和间断面处理；所述连通面处理：所述乘员舱声腔与所述座椅声腔、与仪表台置脚处空间的界面为连通面，所述表面网格节点设置为耦合共用，以表明此界面声音可以传递；所述间断面处理：所述乘员舱声腔与所述仪表台声腔或与所述行李箱处声腔的界面为间断面，所述表面网格节点设置为节点分离，
作为进一步的改进，所述节点分离为同一位置建立两个节点，分别归属于所述乘员舱声腔和所述仪表台声腔，或分别归属于所述乘员舱声腔和所述行李箱声腔，以表明此界面声音传递间断。
通过此发明建模方法，导入设计提供的内CAS数模，考虑在交界面上的耦合相互作用，通过试验验证，分析精度得到提高。
具体实施方式
本发明提供一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其包括：首先导入内CAS数模，其还包括：建立声腔模型：将车身内部围成空间并通过所述围成空间划分：乘员舱声腔、座椅声腔、仪表台声腔和行李箱声腔；声腔之间处理：连通面之间所述声腔的节点耦合共用同一节点，间断面的所述声腔的节点分离，在空间上允许重合但避免耦合共用；网格生成：通过网格划分生成所述围成空间的表面网格，再由所述表面面网格生成体网格。
本发明提出了基于内CAS的一种声腔建模技术，首先导入内CAS数模并将车身内部声腔划分为4个部分，然后处理声腔之间的连通或间断，最终获得体网格。
作为进一步的改进，所述乘员舱声腔：由地板、顶棚和车门内饰板、车门玻璃、前后玻璃围成的空间，并排除座椅所占据的空间，且划分网格时，应保证在驾驶员和乘员耳处布置声腔节点。
作为进一步的改进，所述座椅声腔：驾驶员座椅和所有乘员座椅，由所述座椅外表面所包围的空间，其后座椅与后地板之间排除间隙。
作为进一步的改进，所述仪表台声腔：由仪表板、中控台、前围板和前地板所围成的空间。
作为进一步的改进，所述行李箱声腔：由座椅、隔板、备胎槽和行李箱内饰板所围成的空间。
作为进一步的改进，在所述声腔之间处理中包括：连通面处理和间断面处理；所述连通面处理：所述乘员舱声腔与所述座椅声腔、与仪表台置脚处空间的界面为连通面，所述表面网格节点设置为耦合共用，以表明此界面声音可以传递；所述间断面处理：所述乘员舱声腔与所述仪表台声腔或与所述行李箱处声腔的界面为间断面，所述表面网格节点设置为节点分离，
作为进一步的改进，所述节点分离为同一位置建立两个节点，分别归属于所述乘员舱声腔和所述仪表台声腔，或分别归属于所述乘员舱声腔和所述行李箱声腔，以表明此界面声音传递间断。
通过此发明建模方法，导入设计提供的内CAS数模，考虑在交界面上的耦合相互作用，通过试验验证，分析精度得到提高。
在本发明的优选实施例中，本发明所解决的技术问题是现有建模技术精度不能保证，未体现声腔的连通或间断造成的声腔模态频率和振型变化，从而造成声固耦合响应的变化，能够更好的工程应用。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：提出了基于内CAS的一种声腔建模技术，首先导入内CAS数模，包括仪表板、中控台、座椅、前后挡玻璃、顶棚、门内饰板、柱内饰板，将车身内部声腔划分为以下4个部分：
1)乘员舱声腔：乘员乘坐空间，由地板、顶棚和车门内饰板、车门玻璃、前后玻璃围成的空间，不包括座椅所占据的空间，划分网格时，应保证在驾驶员和乘员耳处布置声腔节点。
2)座椅声腔：座椅声腔包括驾驶员座椅和所有乘员座椅，由座椅外表面所包围的空间，后座椅声腔与后地板之间不留间隙。
3)仪表台声腔：仪表台声腔由仪表板、中控台、前围板和前地板所围成的空间。
4)行李箱声腔：行李箱声腔由座椅、隔板、备胎槽和行李箱内饰板所围成的空间。
基于以上声腔再考虑声腔之间的连通或间断，连通面之间声腔节点耦合共用同一节点，间断面的声腔节点分离，在空间上允许重合，但不能耦合共用。具体的方案如下：
1)先如上建立声腔模型；
2)连通面处理：乘员舱声腔与座椅声腔、与仪表台置脚处声腔的界面为连通面，网格节点设置为耦合共用，表明此界面声音可以传递；
3)间断面处理：乘员舱声腔与主副仪表台、行李箱声腔的界面为间断面，网格节点设置为节点分离，同一位置建立两个节点，分别归属于乘员舱声腔、主副仪表台声腔和行李箱声腔，表明此界面声音传递间断。
4)通过网格划分生成上述围成空间的表面网格，再由表面面网格生成体网格。
通过此发明建模方法，导入设计提供的内CAS数模，考虑在交界面上的耦合相互作用，如下表格所示，通过试验验证，分析精度得到提高。
本发明针对现有建模方法缺点，提出了一种提高分析精度的建模思路。公开了一种利用内CAS模型建立声腔模型，提高分析精度；本技术方案主要是对声腔建模进行方法优化，提高分析精度，能够很好的工程应用，不仅限于汽车声腔建模。
应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。

Claims (7)

1.一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其包括：首先导入内CAS数模，其特征在于：其还包括：
建立声腔模型：将车身内部围成空间并通过所述围成空间划分：乘员舱声腔、座椅声腔、仪表台声腔和行李箱声腔；
声腔之间处理：连通面之间所述声腔的节点耦合共用同一节点，间断面的所述声腔的节点分离，在空间上允许重合但避免耦合共用；
网格生成：通过网格划分生成所述围成空间的表面网格，再由所述表面面网格生成体网格。
2.如权利要求1所述的一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其特征在于：所述乘员舱声腔：由地板、顶棚和车门内饰板、车门玻璃、前后玻璃围成的空间，并排除座椅所占据的空间，且划分网格时，应保证在驾驶员和乘员耳处布置声腔节点。
3.如权利要求1所述的一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其特征在于：所述座椅声腔：驾驶员座椅和所有乘员座椅，由所述座椅外表面所包围的空间，其后座椅与后地板之间排除间隙。
4.如权利要求1所述的一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其特征在于：所述仪表台声腔：由仪表板、中控台、前围板和前地板所围成的空间。
5.如权利要求1所述的一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其特征在于：所述行李箱声腔：由座椅、隔板、备胎槽和行李箱内饰板所围成的空间。
6.如权利要求1所述的一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其特征在于：在所述声腔之间处理中包括：连通面处理和间断面处理；
所述连通面处理：所述乘员舱声腔与所述座椅声腔、与仪表台置脚处空间的界面为连通面，所述表面网格节点设置为耦合共用，以表明此界面声音可以传递；
所述间断面处理：所述乘员舱声腔与所述仪表台声腔或与所述行李箱处声腔的界面为间断面，所述表面网格节点设置为节点分离。
7.如权利要求6所述的一种基于内CAS的车内声腔建模方法，其特征在于：所述节点分离为同一位置建立两个节点，分别归属于所述乘员舱声腔和所述仪表台声腔，或分别归属于所述乘员舱声腔和所述行李箱声腔，以表明此界面声音传递间断。
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