[發(fā)明專利]一種基于相關(guān)區(qū)間不確定性理論的汽車高頻噪聲預測方法

有效

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• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110110437B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 顧燦松;郝耀東;李洪亮;鄧江華;董俊紅;田涌軍;楊征睿;趙梓廷;陳達亮;王海洋;楊明輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中汽研（天津）汽車工程研究院有限公司;中國汽車技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G01H11/06;G01M17/007;G06F119/10;G06F111/10
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 孫曉鳳

本發(fā)明公開了一種基于相關(guān)區(qū)間不確定性理論的汽車高頻噪聲預測方法，在建立整車統(tǒng)計能量模型并進行聲學包定義和模型對標的基礎上，選擇工程中一致性較差的幾何和材料參數(shù)作為區(qū)間不確定參數(shù)，通過線性約束不等式方程描述不確定參數(shù)相互間的關(guān)系；計算車內(nèi)噪聲對各個不確定參數(shù)的局部靈敏度，并依據(jù)靈敏度大小對不確定參數(shù)進行重新排序，并以此帶入不等式方程，得到有序不確定參數(shù)向量和不確定參數(shù)修正攝動區(qū)間；將車內(nèi)噪聲進行一階泰勒級數(shù)展開并帶入不確定參數(shù)中心值和修正攝動區(qū)間，獲得車內(nèi)高頻噪聲的分布界限。本發(fā)明首次提出了相關(guān)區(qū)間不確定性理論，通過線性不等式方程來描述不確定參數(shù)之間的關(guān)系，在科學和工程上都具有重要價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車NVH(噪聲、振動與聲振粗糙度)性能開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種基于相關(guān)區(qū)間不確定性理論的汽車高頻噪聲預測方法。

背景技術(shù)

隨著科學技術(shù)的進步和消費水平的提高，用戶對汽車NVH性能的要求越來越苛刻。汽車NVH性能已經(jīng)成為區(qū)分汽車品質(zhì)的重要指標之一，其優(yōu)劣直接影響著用戶對汽車性能的評價。因此，在汽車設計過程中對車內(nèi)噪聲進行有效的分析和預測，已經(jīng)成為汽車設計開發(fā)過程中的必要步驟，可以有效地縮短汽車開發(fā)周期、節(jié)約開發(fā)成本、提高汽車的NVH水平。

汽車噪聲可以分為低頻噪聲和高頻噪聲兩大組成部分。其中，汽車高頻噪聲是汽車尤其是電動汽車最主要的NVH問題。汽車高頻噪聲的分析和預測主要采用統(tǒng)計能量方法。然而，受到制造誤差、裝配誤差、使用條件的限制，在汽車高頻噪聲的預測過程中，不確定性無法避免。這些不確定性可能會導致仿真模型對標困難、車輛性能一致性差、噪聲優(yōu)化方案效果不明顯等一系列問題。

汽車統(tǒng)計能量模型中的不確定參數(shù)包括聲學包覆蓋率、材料密度、結(jié)構(gòu)尺寸等。這些不確定參數(shù)相互之間并不是完全獨立的，不確定參數(shù)彼此之間存在著限制關(guān)系。而傳統(tǒng)的概率不確定模型、區(qū)間不確定模型均無法描述這種限制關(guān)系，給不確定條件下車內(nèi)噪聲的預測造成了困難。

因此，提出一種不確定條件下汽車高頻噪聲的預測方法，并考慮到不確定參數(shù)之間的相互關(guān)系，具有十分重要的科學和工程意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于相關(guān)區(qū)間不確定性理論的汽車高頻噪聲預測方法，該方法提出了相關(guān)區(qū)間不確定性理論，解決了不確定參數(shù)間關(guān)系描述的問題，提出了基于相關(guān)區(qū)間不確定性理論的汽車高頻噪聲預測方法，在不確定條件下汽車高頻噪聲的預測領(lǐng)域內(nèi)首次考慮到不確定性參數(shù)相互之間的關(guān)系。該方法可以有效的對車內(nèi)高頻噪聲及其波動水平進行預測。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：

步驟一，基于汽車幾何模型和統(tǒng)計能量理論，將整車劃分為若干子系統(tǒng)，選擇能夠描述子系統(tǒng)形狀特征的節(jié)點，簡化子系統(tǒng)模型，從而建立整車統(tǒng)計能量模型，并賦予響應的結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)；

步驟二，通過幾何模型得到聲學包覆蓋率參數(shù)，通過試驗測試得到聲學包材料參數(shù)，將獲取的參數(shù)賦予整車統(tǒng)計能量模型中，完成聲學包的定義；

步驟三，測量汽車常用工況下車外各位置的聲載荷曲線，以約束的形式將聲載荷加載到整車統(tǒng)計能量模型中，計算各工況的車內(nèi)高頻噪聲，并與試驗測試結(jié)果進行對標；

步驟四，選擇工程中一致性較差的幾何和材料參數(shù)作為不確定參數(shù)，建立不確定參數(shù)向量b，采用區(qū)間模型對各不確定性參數(shù)進行描述，根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)、參考文獻和工程經(jīng)驗確定其中心值b^c及區(qū)間半徑Δb；

步驟五，根據(jù)不確定參數(shù)間的相互關(guān)系，建立不確定性參數(shù)線性約束不等式方程其中m為不確定參數(shù)的個數(shù)，a_i為不確定方程系數(shù)；

步驟六，采用數(shù)值靈敏度分析方法，分析車內(nèi)噪聲對各個不確定參數(shù)的局部靈敏度

步驟七，將車內(nèi)噪聲展開為區(qū)間不確定參數(shù)的一階泰勒級數(shù)形式計算車內(nèi)噪聲中心值