多属性平衡在汽车路噪优化中的应用案例
汽车作为未来智能移动出行的重要一环,正朝着自动化,网络化,电气化以及共享化的新四化方向发展。这些挑战直指汽车性能工程,要求其减少排放和能源消耗,开发混合动力,优化热效率,延长续航里程,提高可靠性,舒适性,建立技术领先地位。
也正因为对于汽车研发的要求越来越高,研发过程中所关注的汽车性能属性越来越多也越来越复杂,甚至研发过程中相关属性之间需求也存在矛盾,如何鱼与熊掌兼得,或在优化的同时尽可能平衡其他性能属性至关重要。
本文通过路噪优化的案例作为切入点,简述通过利用多种模型针对路噪与操稳交叉属性优化,在平衡操稳性能的同时优化路噪NVH。
1、模型简介

如上图所示,对于路噪的分析涉及到了FRF模型,模态模型以及概念模型:

基于试验的FRFs
输入:轮辋中心
输出: 轮辋中心振动
接附力

根据互异性原理,可以通过轮胎接附力来获取轮胎接附位移
同时基于 FRF 的轮胎/车轮模型可准确地表现出 300 – 350 Hz 的特征(包括轮胎空腔共振)

轮胎/车轮模态模型:

通过与FRF模型相同设置或边界条件下,对轮辋中心部位的多个方向激励,获得位于轮辋,轮胎和轮辋中心部位的多个响应。并通过模态分析,提取相应的频率,阻尼,模态振型以及局部柔性体等信息。
轮胎/车轮概念模型:

具有物理特性的等效有限元模型;在频响模型的基础上,根据实测频响进行参数调整包括了轮胎声腔模态(200 – 250Hz) 它允许对于轮辋(局部)刚度、质量及惯量特性、侧壁刚度等参数进行灵敏度分析,并支持相关目标设定。

2、多属性优化

对于一个参数来说,它在不同模型种可能有不同的表现形式,例如衬套刚度在路噪模型中是动刚度,在操稳模型中它表现为非线性曲线。所以在相关优化参数的选择上,主要针对了衬套刚度,副车架模态频率以及副车架局部刚度(如下图红色部分),并基于灵敏度对其进行筛选,同时定义输入参数的边界。

而对于目标函数的定义,针对NVH来说,主要在1/3倍频程目标曲线和总声压级上,对操稳来讲,则尽可能的维持原有性能。
3、优化结果展示

以上仅是从路噪优化出发对于交叉属性平衡的一次应用浅谈,而多属性平衡不仅仅局限于此,待以后分享更多相关应用案例及方法。谢谢!
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