整備車身彎扭模態(tài)識別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及整備車身模型的仿真分析技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種整備車身彎扭模態(tài)識別方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模態(tài)是結(jié)構(gòu)的固有振動特性，每一個模態(tài)具有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。這些模態(tài)參數(shù)可以由計算或試驗分析取得，這樣一個計算或試驗分析過程稱為模態(tài)分析。
[0003]在整車NVH (Noise、Vibrat1n、Harshness,噪聲、振動與聲振粗糙度)開發(fā)中，整備車身的彎曲、扭轉(zhuǎn)模態(tài)都是需關(guān)注的重要模態(tài)。整備車身模態(tài)分析可以在有限元分析軟件中進行，以此可以獲得整備車身的分析模型預(yù)設(shè)頻率段下的各階模態(tài)的模態(tài)振型，通過有限元分析軟件獲得的模態(tài)振型通常是以動畫文件的形式存在，通過觀察這些模態(tài)振型的動畫，可以辨別出任一模態(tài)振型所屬的模態(tài)的存在形式，即彎曲模態(tài)、局部彎曲模態(tài)、扭轉(zhuǎn)模態(tài)及局部扭轉(zhuǎn)模態(tài)；其中，整備車身呈整體彎曲狀態(tài)的模態(tài)振型所屬的模態(tài)為彎曲模態(tài)，相應(yīng)地整備車身呈整體扭轉(zhuǎn)狀態(tài)的模態(tài)振型所屬的模態(tài)為扭轉(zhuǎn)模態(tài)；對應(yīng)地，整備車身呈局部彎曲狀態(tài)(例如只有后廂蓋或地板發(fā)生彎曲)的模態(tài)振型所屬的模態(tài)為局部彎曲模態(tài)，相應(yīng)地整備車身呈局部扭轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如只有后廂蓋或地板發(fā)生扭轉(zhuǎn))的模態(tài)振型所屬的模態(tài)為局部扭轉(zhuǎn)模態(tài)。
[0004]通常，將彎曲模態(tài)中對應(yīng)的頻率最小的一階模態(tài)稱為第一階彎曲模態(tài)，將彎曲模態(tài)中對應(yīng)的頻率第二小的一階模態(tài)稱為第二階彎曲模態(tài)，依此類推；同理，將扭轉(zhuǎn)模態(tài)中對應(yīng)的頻率最小的一階模態(tài)稱為第一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)，將扭轉(zhuǎn)模態(tài)中對應(yīng)的頻率第二小的一階模態(tài)稱為第一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)，依此類推。
[0005]然而在整備車身的仿真分析中，經(jīng)常會出現(xiàn)在整備車身的彎曲、扭轉(zhuǎn)模態(tài)中夾雜局部模態(tài)(彎曲局部模態(tài)和扭轉(zhuǎn)局部模態(tài))的情況，給模態(tài)的識別帶來一定的困難。
[0006]目前，在仿真分析中對整備車身彎曲、扭轉(zhuǎn)模態(tài)的識別，行業(yè)內(nèi)通常是通過在分析結(jié)果中觀察其各階模態(tài)振型的動畫文件，反復(fù)查找和對比各階模態(tài)的特性，最終提取出該車型的整備車身模態(tài)。該項工作對工程師的整車分析經(jīng)驗和技術(shù)能力都要求很高，而且提取過程時間花費很大。
[0007]從模態(tài)參數(shù)識別的實驗方法中可以了解到，在識別模態(tài)時除了觀察測試軟件生成的各階模態(tài)振型以外，也經(jīng)常會協(xié)助于原始的頻率響應(yīng)函數(shù)，因為頻響函數(shù)曲線中的每個波峰，可以代表一階模態(tài)的存在。
[0008]收錄在Altair2009技術(shù)大會論文集中的名稱為《整備車身典型模態(tài)識別方法》的論文中提及了兩種不同的整備車身模型彎扭模態(tài)識別方法，分別是四點法和二十四點法。
[0009]在《整備車身典型模態(tài)識別方法》中提及的二十四點法中，對整備車身彎曲模態(tài)的識別，其激勵點分別為前后保險杠上對稱的四個點，且方向均為同向，這樣就導(dǎo)致在識別第一階彎曲模態(tài)時，出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象。因為，在整備車身的彎曲模態(tài)中，主要有弧形彎曲模態(tài)和S型彎曲模態(tài)兩種彎曲模態(tài)振型。而且是哪一階彎曲模態(tài)的頻率更低哪一階為整備車身的第一階彎曲模態(tài)。在整備車身中，S型彎曲模態(tài)為第一階模態(tài)的情況經(jīng)常存在。
[0010]但是如果用論文中提及的方法識別，會導(dǎo)致S型彎曲模態(tài)遺漏。因為在S型彎曲模態(tài)中，《整備車身典型模態(tài)識別方法》中提及的1、2點(前端保險杠上的點)相位相反，且3、4點(后端保險杠上的點)相位也相反,這樣會導(dǎo)致在頻率響應(yīng)曲線中，S型彎曲模態(tài)對應(yīng)頻率的波峰幅值下降甚至相抵消失。這樣識別曲線中就遺漏了該S型彎曲模態(tài)，而該S型彎曲模態(tài)又有可能是第一階彎曲模態(tài)(當(dāng)其對應(yīng)的頻率低于弧形彎曲模態(tài)對應(yīng)的頻率時)，由此可能造成整備車身模態(tài)識別的誤判。
[0011]在《整備車身典型模態(tài)識別方法》中涉及的四點法存在步驟繁瑣的情況。在該方法中，其識別曲線為輸出點的實部響應(yīng)曲線(即以頻率為橫坐標，以響應(yīng)值的實部為縱坐標的頻率響應(yīng)曲線)，并且運用到了很多曲線的特性來識別彎曲和扭轉(zhuǎn)模態(tài)，例如在判斷某階模態(tài)是否扭轉(zhuǎn)模態(tài)時，需要判斷前端兩點和后端兩點是否響應(yīng)值(實部響應(yīng)曲線)相反或相同，并且經(jīng)常需要將四條曲線互相對比進行模態(tài)識別，識別過程比較繁瑣。
[0012]且在《整備車身典型模態(tài)識別方法》涉及的四點法中，最容易發(fā)生誤判的情況是，該方法完全利用識別曲線及其特性查找出整備車身的第一階彎曲模態(tài)和第一階扭轉(zhuǎn)模態(tài)，依據(jù)單一，易發(fā)生誤判和遺漏現(xiàn)象。另外，其使用的模態(tài)識別曲線為實部響應(yīng)曲線，識別過程繁瑣復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的整備車身模型彎扭模態(tài)識別方法易發(fā)生模態(tài)誤判的缺陷，提供一種整備車身彎曲模態(tài)識別方法。
[0014]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為，提供一種整備車身彎曲模態(tài)識別方法，所述方法包括:
[0015]獲得整備車身的有限元分析模型預(yù)設(shè)頻率段下的各階模態(tài)的模態(tài)振型；
[0016]在所述整備車身的有限元分析模型中預(yù)設(shè)的兩個激振點上施加同向的激振力，計算得出所述兩個激振點在所述同向的激振力下各自的頻率響應(yīng)曲線，并將計算得出的兩個激振點處的兩條頻率響應(yīng)曲線組合為彎曲模態(tài)識別曲線；
[0017]根據(jù)所述各階模態(tài)的模態(tài)振型查找所述彎曲模態(tài)識別曲線上的各個峰值所對應(yīng)頻率下的模態(tài)振型，并依據(jù)查找到的模態(tài)振型找出其中整備車身呈整體彎曲狀態(tài)的模態(tài)振型，從而識別出預(yù)設(shè)頻率段下的整備車身的所有彎曲模態(tài)。
[0018]進一步地，計算得到的所述兩個激振點在所述同向的激振力下的頻率響應(yīng)曲線為幅值響應(yīng)曲線。
[0019]進一步地，從識別出的預(yù)設(shè)頻率段下的整備車身的所有彎曲模態(tài)中找出所述整備車身的第一階彎曲模態(tài)。
[0020]進一步地，所述兩個激振點選取在所述整備車身的左右前縱梁的前端或者是前保險杠上的兩個呈左右對稱的位置上，所述彎曲模態(tài)識別曲線上的各個峰值為計算得出的兩個激振點處的兩條頻率響應(yīng)曲線的重合峰值。
[0021]進一步地，所述預(yù)設(shè)頻率段為0-50HZ。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的整備車身彎曲模態(tài)識別方法，在得到彎曲模態(tài)識別曲線后，沒有直接依據(jù)所述彎曲模態(tài)識別曲線上的各個峰值來識別整備車身的彎曲模態(tài)，而是根據(jù)先前獲得的所述各階模態(tài)的模態(tài)振型查找所述彎曲模態(tài)識別曲線上的各個峰值所對應(yīng)頻率下的模態(tài)振型，并依據(jù)查找到的模態(tài)振型找出其中整備車身呈整體彎曲狀態(tài)的模態(tài)振型，從而識別出預(yù)設(shè)頻率段下的整備車身的所有彎曲模態(tài)，從識別中的所有彎曲模態(tài)中根據(jù)其頻率的大小，可以找出我們所需要的一階彎曲模態(tài)(例如第一階彎曲模態(tài))，因而，相較于現(xiàn)有技術(shù)，不會遺漏預(yù)設(shè)頻率段下的任一階的彎曲模態(tài)，彎曲模態(tài)的識別更為精確，不會發(fā)生誤判。
[0023]另外，本發(fā)明還提供了一種整備車身扭轉(zhuǎn)模態(tài)識別方法，所述方法包括:
[0024]獲得整備車身的有限元分析模型預(yù)設(shè)頻率段下的各階模態(tài)的模態(tài)振型；
[0025]在所述整備車身的有限元分析模型中預(yù)設(shè)的兩個激振點上施加反向的激振力，計算得出所述兩個激振點在所述反向的激振力下各自的頻率響應(yīng)曲線，并將計算得出的兩個激振點處的兩條頻率響應(yīng)曲線組合為扭轉(zhuǎn)模態(tài)識別曲線；
[0026]根據(jù)所述各階模態(tài)的模態(tài)振型查找所述扭轉(zhuǎn)模態(tài)識別曲線上的各個峰值所對應(yīng)頻率下的模態(tài)振型，并依據(jù)查找到的模態(tài)振型找出其中整備車身呈整體扭轉(zhuǎn)狀態(tài)的模態(tài)振型，從而識別出預(yù)設(shè)頻率段下的整備車身的所有扭轉(zhuǎn)模態(tài)。
[0027]進一步地，計算得到的所述兩個激振點在所述反向的激振力下的頻率響應(yīng)曲線為幅值響應(yīng)曲線。
[0028]進一步地，所述兩個激振點選取在所述整備車身的左右前縱梁的前端或者是前保險杠上的兩個呈左右對稱的位置上，所述彎曲模態(tài)識別曲線上的各個峰值為計算得出的兩個激振點處的兩條頻率響應(yīng)曲線的重合峰值。
[0029]進一步地，從識別出的預(yù)設(shè)頻率段下