[发明专利]一种汽车声学包装仿真优化设计方法

说明书

本发明公开了一种汽车声学包装仿真优化设计方法，步骤包括：在VA One环境中生成整车SEA模型，在VA One环境中对整车SEA模型进行求解得到输出模型；将输出模型关联到Optimus环境下；在Optimus中选取待优化的输入变量和输出变量；计算输入变量与输出变量之间的相关系数；按照相关系数大小，选取对输出变量影响较大的输入变量进行优化设计，对选取的输入变量及对应的输出变量的数据进行拟合，得到代理模型；若代理模型精度大于预设精度阈值a%，则基于代理模型进行优化分析。该方法大大增加了VA One优化参数和优化目标的可选范围，且在Optimus环境中可视化更好，操作简单，易于修改，适用性广，提高了优化设计的效率，缩短了研发周期。

技术领域

本发明涉及汽车NVH技术领域，尤其涉及一种汽车声学包装仿真优化设计方法。

背景技术

汽车声学包装指汽车车身上的起声学作用软内饰如地毯、顶棚等和其它隔音垫、吸音棉等零件的统称，用于控制汽车高频噪声，高频声学仿真多采用统计能量分析法(英文缩写：SEA)。SEA仿真计算软件VAOne是一款全频段噪声仿真分析计算软件，被广泛地应用于汽车、航空航天等领域的仿真尤其是高频仿真分析，用以解决高频振动噪声的问题。目前VAOne的GUI优化模块中提供给用户可优化设计变量仅包含了材料密度、流阻、NCT厚度和MNCT覆盖率等，优化目标也只有重量、声压级等，而无法对材料孔隙率、特征长度、杨氏模量、质量层面密度、泄漏等更多的参数进行优化，参数的变量类型仅为数值型，参数之间建立变量依赖关系操作复杂，优化目标值单一，无法将工程中常用的语音清晰度(AI)、总价格等设置为优化目标值，使得VAOne原有的优化程序适用范围太窄。虽然VAOne又为用户提供了Script脚本功能在一定程度上缓和了上述问题，但使用Script一方面非常不直观，一方面又需要用户对VAOne底层函数和算法非常熟练，因此限制了VAOne在优化设计中的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车声学包装仿真优化设计方法，大大增加VAOne优化参数和优化目标的可选范围，且在Optimus环境中可视化更好，操作简单，易于修改，适用性广，能提高优化设计的效率，缩短研发周期。

为实现上述目的，本发明提供了一种汽车声学包装仿真优化设计方法，步骤包括：

(S1)在VAOne环境中生成用于仿真优化的xml格式的整车SEA模型，设置整车SEA模型的求解频率和待优化的参数变量的名称，其中，参数变量包括输入变量和输出变量，所有需要优化的参数变量都应从所述整车SEA模型中选取；

(S2)在VAOne环境中对所述整车SEA模型进行求解，得到输出模型；

(S3)将输出模型关联到Optimus环境下；

(S4)在Optimus中选取待优化的输入变量和输出变量；

(S5)选择试验方法计算输入变量与输出变量之间的相关系数，以确定输入变量对输出变量的影响程度；

(S6)按照相关系数大小，选取对输出变量影响较大的输入变量进行优化设计，对选取的输入变量及对应的输出变量的数据进行拟合，得到代理模型，其中，对输出变量影响较大的输入变量的相关系数绝对值需大于第一预设值；

(S7)判断代理模型精度是否大于预设精度阈值a％，若是，转至执行步骤(S8)；否则，增加各输入变量和输出变量的样本量，并转至执行步骤(S5)；

(S8)确定各个输入变量的优化范围，并结合性能要求确定出各个输出变量的优化范围，基于该代理模型采用自适应进化算法对输入变量进行优化，求得满足性能要求的最优设计参数组合。

进一步，所述整车SEA模型通过模态相似原则将整车划分为k个子系统，通过能量守恒定律建立整车系统平衡方程如下：