一体化车门密封声学分析

CAE大拿

主题	一体化车门密封声学分析
用途	车门密封件隔声量分析
软件信息	MSC Nastran （SOL 400）、Actran
内容	介绍    l  使用Patran定义的橡胶模型    l  使用Nastran sol400进行非线性计算    l  使用Actran进行声学隔声量计算

MSC.Patran具有可以定义非线性有限元分析的前后处理图形交互界面，直观灵活的多种材料模拟定义和边界条件的定义功能，特别是有关接触定义。

MSC.Nastran是功能齐全的高级非线性有限元软件的求解器，具有及强的结构分析能力，可以处理各种线性和非线性结构分析，其结构分析材料库提供了模拟诸如可压缩、不可压缩橡胶类材料的多种非线性复杂材料特性的材料模型。

MSC.Actran是功能强大的声学分析软件，可以求解声固强耦合问题，例如声辐射计算、隔声、吸声、消声分析。随着车辆竞争的加剧，越来越多的客户关注NVH性能，车辆的声学性能成为决定选型的因素之一。而车辆噪声成分中中，中高频部分，与气动噪声相关。因此，合理的设计车辆密封部件，能够有效的切断噪声传递路径，提高车辆声学品质。

目前，车辆密封部件隔声分析主要由步组成：
1、利用非线性软件，例如MSC Nastran计算密封比较在工作状态的变形；
2、利用后的状态生成Actran声学模型，进行密封部件隔声计算。

本文以2D车门密封件为例，介绍了车门密封条隔声分析过程。
1、利用MSC Patran建立车门密封件有限元模型，如下图蓝色网格部分，定义橡胶材料参数和边界条件；
2、利用MSC Nastran非线性分析功能，定义橡胶部件的接触，包含与车门的接触、自接触等，求解得到工作状态变形情况，利用该工作状态变形位置生成有限元模型，同时，在橡胶内部生成空气网格，空气节点不必与橡胶网格节点重合。

图1 Patran软件中密封部件变形前后网格
3、将建立好的网格模型导入Actran软件，定义Actrcn隔声量分析模型，该模型以下组成：

• 扩散声场激励，模拟试验中的混响室，图2 左
  

• 橡胶有限元模型，模拟隔声部件
  

• 橡胶内部密封空气，考虑声腔对隔声量的影响
  

• 无限元，模拟消声室，统计通过密封件，传入内部声功率，图2右
  

• 固定边界条件，模拟关门状态
  

• 藕合面，定义不同网格之间声学、结构传递关系
  

• 在实验中，为测试隔声件的隔声效果，其实验场所，由混响室（模拟扩散声场）、消声室组成，见下图2-1。
  

图2 隔声试验中的扩散声场与消声室

图3 Actran声学分析模型组成
4、利用Actran软件的Project Mapping，检查声学、结构网格之间的映射关系；

5、利用Plot Viewer模块，打开Actran分析结果，利用下式评价密封件隔声效果。
在此次分析，其隔声量计算按照下面公式进行。

这里，

smile_neu

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