汽车关门品质的评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种汽车关门品质的评估方法及系统，该方法包括：获取目标车辆的车身和车门总成分别包括的各个零部件，以分析得到各个零部件的结构数据；根据车身和车门总成分别包括的各个零部件的结构数据构建内饰车身模型，获取初始关门速度载荷，并将初始关门速度载荷输入到内饰车身模型中进行仿真分析，以根据仿真分析结果提取关门碰撞力数据；搭建车门有限元模型，并根据关门碰撞力数据加载车门有限元模型中，并进行振动响应分析；建立声腔模型，并将振动响应分析结果映射到声腔模型进行求解，以得到车门辐射声到人耳处的声压值，并根据声压值输出汽车关门品质的评估结果。本发明专利技术提出的汽车关门品质的评估方法，能够大幅降低了汽车关门声品质优化的成本和周期。车关门声品质优化的成本和周期。车关门声品质优化的成本和周期。

【技术实现步骤摘要】
汽车关门品质的评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及汽车开发
，特别涉及一种汽车关门品质的评估方法及系统。

技术介绍

[0002]汽车车门作为汽车闭合件的重要组成部分，其关闭时所产生的振动噪声在闭合件中占主导地位。消费者在选购汽车时，首先直观感受到的NVH问题便是车门关闭所产生的，因此关门声品质的好坏将直接影响到消费者的潜在购买意愿。
[0003]一般情况下，关门工况下引起的车内噪声(关门声品质)测试均是在整车样车制造完成后才能通过试验测试获得，一旦在该试验测试过程中发现车门噪声不符合标准，则需要对关门声品质进行相应的样车结构优化，优化完成后再重新制造样车，如此不断重复迭代，直至制造出来的样车的关门声品质满足相关标准，导致大幅增加了汽车关门声品质优化的成本和周期。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的是提出一种汽车关门品质的评估方法及系统，以在整车设计前期对关门声品质进行预测评估，为开发人员在整车设计前期能够及时且有效地优化车门结构提供重要依据，替代了传统重复迭代不断优化的方式，极大地降低了汽车关门声品质优化的成本和周期。
[0005]根据本专利技术提出的一种汽车关门品质的评估方法，其特征在于，所述方法包括：
[0006]获取目标车辆的车身和车门总成分别包括的各个零部件，以分析得到各个零部件的结构数据；
[0007]根据车身和车门总成分别包括的各个零部件的结构数据构建内饰车身模型，获取初始关门速度载荷，并将所述初始关门速度载荷输入到所述内饰车身模型中进行仿真分析，以根据仿真分析结果提取关门碰撞力数据；
[0008]搭建车门有限元模型，并根据所述关门碰撞力数据加载所述车门有限元模型中，并进行振动响应分析；
[0009]建立声腔模型，并将振动响应分析结果映射到所述声腔模型进行求解，以得到车门辐射声到人耳处的声压值，并根据所述声压值输出汽车关门品质的评估结果。
[0010]综上，根据上述的汽车关门品质的评估方法，通过在整车设计前期对关门声品质进行预测评估，以为开发人员在整车设计前期能够及时且有效地优化车门结构提供重要依据，替代了传统技术中需要重复迭代制造样车而不断优化的方式，极大地降低了汽车关门声品质优化的成本和周期。具体为：首先分析出目标车辆的车身和车门总成所包含的各个零部件，进而得到所有零部件的结构数据，并基于各个零部件的结构数据构建出内饰车身模型，接着再获取初始关门速度载荷，并以该初始关门速度载荷作为内饰车身模型的输入，仿真得到关门碰撞力数据，再构建出车门有限元模型，并将该关门碰撞力数据加载到车门有限元模型中进行振动响应分析，再建立声腔模型，将振动响应分析结果映射到声腔模型
中进行求解，得到声压值，进而根据声压值计算出汽车关门品质的评估结果，通过在数字设计初期提前对关门声品质进行声固耦合仿真预测，能够指导结构优化的方向，从而节省大量的人力物力，进一步缩短汽车的开发流程，有效规避后期实验样车测试有问题更改周期长及成本高的弊端。
[0011]进一步地，所述获取目标车辆的车身和车门总成分别包括的各个零部件，以分析得到各个零部件的结构数据的步骤包括：
[0012]获取带饰车身、车门内外板、加强板、铰链、锁扣、车门密封条分别对应的材料数据、重量数据以及连接数据；
[0013]根据各个零部件的材料数据、重量数据以及连接数据建立内饰车身模型。
[0014]进一步地，所述根据车身和车门总成分别包括的各个零部件的结构数据构建内饰车身模型，获取初始关门速度载荷，并将所述初始关门速度载荷输入到所述内饰车身模型中进行仿真分析，以根据仿真分析结果提取关门碰撞力数据的步骤包括：
[0015]定义所述内饰车身模型的车门初始状态，所述车门初始状态为内饰车身模型中的门锁扣与锁舌接触，并获取所述内饰车身模型在所述车门初始状态时的门铰链瞬时转动角速度；
[0016]以所述门铰链瞬时转动角速度作为初始关门速度载荷输入到所述内饰车身模型中进行振动响应分析，并对振动响应分析结果中提取密封条、锁扣及减震块的碰撞力。
[0017]进一步地，所述搭建车门有限元模型，并根据所述关门碰撞力数据加载所述车门有限元模型中，并进行振动响应分析的步骤包括：
[0018]收集车门CAD数据，所述车门CAD数据包括车门各个组成部件的CAD数据，并根据所述车门CAD数据构建与车门对应的几何模型，并根据所述几何模型中的各个实体单元进行网格划分，以对划分网格后的实体单元进行材料属性定义，得到所述车门有限元模型，材料属性包括弹性模量、泊松比、密度参数；
[0019]设定所述车门有限元模型的边界条件，以约束车门铰链及锁扣，设定求解模态频率，并将处理好的车门有限元模型导入nastran软件中进行模态结果求解。
[0020]进一步地，所述设定所述车门有限元模型的边界条件，以约束车门铰链及锁扣，设定求解模态频率，并将处理好的车门有限元模型导入nastran软件中进行模态结果求解的步骤之后还包括：
[0021]将求解出的模态结果导入所述车门有限元模型，设置模态阻尼。
[0022]确定密封条、锁扣及减震块中各个载荷点分别对应的加载位置，并根据密封条、锁扣及减震块的碰撞力向锁扣对应的加载位置加载X、Y、Z三个方向的力，向密封条及减震块分别对应的加载位置均加载Y方向的力，以进行振动响应分析，得到车门内外板的振动加速度。
[0023]进一步地，所述建立声腔模型，并将振动响应分析结果映射到所述声腔模型进行求解，以得到车门辐射声到人耳处的声压值，并根据所述声压值输出汽车关门品质的评估结果的步骤包括：
[0024]建立车内声腔及座椅声腔模型，并根据所述车内声腔及所述座椅声腔模型确定人耳响应场点；
[0025]将车门内外板的振动加速度映射到声腔模型中的边界元声腔，以对人耳响应场点
进行声学求解，得到所述声压值，并根据所述声压值计算得到汽车关门的响度和尖锐度。
[0026]进一步地，所述根据所述声压值计算得到汽车关门的响度和尖锐度的步骤包括：
[0027]根据以下公式计算得到汽车关门的响度：
[0028]N＝2
(L
‑
40)/10
[0029]其中，N表示汽车关门的响度，L表示车门辐射声到人耳处的声压值；
[0030]根据以下公式计算汽车关门的尖锐度：
[0031][0032]其中，SHARP表示汽车关门的尖锐度，n
′
(z)表示特征响度，z表示临界频带。
[0033]进一步地，所述获取所述内饰车身模型在所述车门初始状态时的门铰链瞬时转动角速度的步骤包括：
[0034]根据以下公式得到门铰链瞬时转动角速度：
[0035][0036]其中，v表示车门关门速度m/s，r表示门边到铰链的距离mm，ω表示门铰链瞬时转动角速度rad/sec。
[0037]本专利技术另一方面还提出一种汽车关门品质的评估系统，所述系统包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车关门品质的评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标车辆的车身和车门总成分别包括的各个零部件，以分析得到各个零部件的结构数据；根据车身和车门总成分别包括的各个零部件的结构数据构建内饰车身模型，获取初始关门速度载荷，并将所述初始关门速度载荷输入到所述内饰车身模型中进行仿真分析，以根据仿真分析结果提取关门碰撞力数据；搭建车门有限元模型，并根据所述关门碰撞力数据加载所述车门有限元模型中，并进行振动响应分析；建立声腔模型，并将振动响应分析结果映射到所述声腔模型进行求解，以得到车门辐射声到人耳处的声压值，并根据所述声压值输出汽车关门品质的评估结果。2.根据权利要求1所述的汽车关门品质的评估方法，其特征在于，所述获取目标车辆的车身和车门总成分别包括的各个零部件，以分析得到各个零部件的结构数据的步骤包括：获取带饰车身、车门内外板、加强板、铰链、锁扣、车门密封条分别对应的材料数据、重量数据以及连接数据；根据各个零部件的材料数据、重量数据以及连接数据建立内饰车身模型。3.根据权利要求2所述的汽车关门品质的评估方法，其特征在于，所述根据车身和车门总成分别包括的各个零部件的结构数据构建内饰车身模型，获取初始关门速度载荷，并将所述初始关门速度载荷输入到所述内饰车身模型中进行仿真分析，以根据仿真分析结果提取关门碰撞力数据的步骤包括：定义所述内饰车身模型的车门初始状态，所述车门初始状态为内饰车身模型中的门锁扣与锁舌接触，并获取所述内饰车身模型在所述车门初始状态时的门铰链瞬时转动角速度；以所述门铰链瞬时转动角速度作为初始关门速度载荷输入到所述内饰车身模型中进行振动响应分析，并对振动响应分析结果中提取密封条、锁扣及减震块的碰撞力。4.根据权利要求3所述的汽车关门品质的评估方法，其特征在于，所述搭建车门有限元模型，并根据所述关门碰撞力数据加载所述车门有限元模型中，并进行振动响应分析的步骤包括：收集车门CAD数据，所述车门CAD数据包括车门各个组成部件的CAD数据，并根据所述车门CAD数据构建与车门对应的几何模型，并根据所述几何模型中的各个实体单元进行网格划分，以对划分网格后的实体单元进行材料属性定义，得到所述车门有限元模型，材料属性包括弹性模量、泊松比、密度参数；设定所述车门有限元模型的边界条件，以约束车门铰链及锁扣，设定求解模态频率，并将处理好的车门有限元模型导入nastran软件中进行模态结果求解。5.根据权利要求4所述的汽车关门品质的评估方法，其特征在于，所述设定所述车门有限元模型的边界条件，以约束车门铰链及锁扣，设定求解模态频率，并将处理好的车门有限元模型导入nastran软件中进行模态结果求解的步骤之后还包括：将求解出的模态结果导入所述车门有限元模型，设置模态阻尼。确定密封条、锁扣及减震块中各个载荷点分别对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金栋，邓磊，涂晴，姜琼，陈东，黄晖，余显忠，钟秤平，彭长青，
申请(专利权)人：江铃汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：