[发明专利]基于质量刚度离散化模型的模态避频方法和设备

说明书

本申请公开了种基于质量刚度离散化模型的模态避频方法计算机设备及计算机可读存储介质，该方法包括：通过对可修改区域进行分块，以获取多块离散块；根据有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度；根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型；根据所述质量刚度离散化模型驱动DOE分析选取的各个masses单元的质量和各个springs单元的各方向的刚度，获取多个各阶模态频率值；从多个所述各阶模态频率值中推荐出最优模态频率值，以确定各个所述离散块的最优质量和刚度分布进行避频，实现通过设计离散块的最优质量和刚度分布来进行避频。

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种基于质量刚度离散化模型的模态避频方法、计算机设备及计算机可读存储介质。

背景技术

随着汽车的高度化普及，消费者对汽车各项性能指标的要求越来越高，希望拥有更加舒适平稳的乘车体验以及更加静谧的乘车环境，在此背景下，汽车NVH性能越来越受到厂家的重视。车辆的NVH性能指标(模态频率指标)通常由整车级逐步分解到系统级、零部件级。

由振动方程可知，振动仅与质量、刚度及阻尼有关，在底盘的结构件模态频率设计中，常用的作法是凭借仿真后的模态阵型及模态应变能分布，结合设计经验给出多种优化方案来改变质量及各向刚度，但这种作法并不能找出最优解。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种基于质量刚度离散化模型的模态避频方法、计算机设备及计算机可读存储介质，旨在解决现有凭借仿真后的模态阵型及模态应变能分布，结合设计经验给出多种优化方案来改变质量及各向刚度，但这种作法并不能找出最优解的技术问题。

第一方面，本申请提供一种基于质量刚度离散化模型的模态避频方法，所述方法包括以下步骤：

对可修改区域进行分块，以获取多块离散块；

根据有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度；

根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型；

根据所述质量刚度离散化模型驱动DOE分析选取的各个masses单元的质量和各个springs单元的各方向的刚度，获取多个各阶模态频率值，其中，所述各方向的刚度包括X、Y和Z方向的线刚度和扭转刚度；

从多个所述各阶模态频率值中推荐出最优模态频率值，以确定各个所述离散块的最优质量和刚度分布进行避频。

优先的，所述根据有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度，包括：

通过有限元软件分别计算各个所述离散块，获取各个所述离散块的质量和质心位置；

以及对所述离散块的X、Y、Z向进行仿真计算，获取各个所述离散块各连接端沿X、Y、Z方向的线刚度和获取各个所述离散块各连接端绕X、Y、Z方向的扭转刚度。

优选的，所述根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型，包括：

基于所述离散块的质心位置和质量，替换预置原始模型的质心坐标和质量；

创建多个springs单元，其springs单元数量与所述离散块的连接端数量一致，每个springs单元的一侧均连接masses单元点，另一侧分别连接所述离散块各连接端面的形心点；

将各个所述连接端所侧的各向所述线刚度及所述扭转刚度分别赋予对应的springs单元，构建质量刚度离散化模型。

优选的，所述根据所述离散块的质量、质心位置、线刚度和扭转刚度构建质量刚度离散化模型之后，还包括：