复杂CAD模型子系统生成方法及噪声控制研究

    1 引言

    AutoSEA2 中分析的模型可以是在 AutoSEA2 中手动建立的，也可以从 CAD 文件中导入。目前，由于三维建模软件建模的简便性， 采用三维建模软件建立复杂模型成为了主流方法。AutoSEA2 提供了多种格式文件交互接口，可以将 CAD 模型直接导入到软件中。 所以，导入 CAD 模型之后，生成子系统便成了最主要的一项工作。 鉴于此， 笔者以国产轿车为例， 开展了在AutoSEA2 中导入 CAD 模型后子系统生成方法研究。

    在完成建立车身 SEA 模型工作的基础上，通过仿真分析， 确定对驾驶员头部声腔噪声贡献比较敏感的部件；针对这些敏感部件，提出了降低驾驶员头部声腔噪声的措施； 仿真分析了采取不同降噪措施对车内噪声的影响；并通过综合比较分析，找出了最有效的降低驾驶员头部声腔声压级的噪声控制措施。

    2  子系统划分方法研究

    CAD 模型导入 AutoSEA2 之后， 显示的网格单元和结构如图 1 所示。

    其元素在 AutoSEA2 中是没有实际意义的，不能当成任何子系统对待， 显示出来的各个网格单元和结构只能作为 SEA 模型建立的参考，需要重新划分各个子系统，从而进一步建立 SEA 模型。

    为了将模型上的某一部分生成子系统， 首先要选择与这一部分最相符的子系统类型，SEA 模型的板件都比较简化， 不能高阶画出 CAD 模型的 A 级光顺曲面，只能以平面板（Plates）、单曲面板（Singly CurvedShells）和双曲面板 （Double Singly Curved Shells）子系统的形式来表示轿车车身的复杂曲面。 而对于一些梁状结构可以直接按照梁（Beams）子系统来简化[2-5]。 例如模型上车门玻璃这一部分，笔者选择单曲面板子系统来替换；而模型底板则用平面板子系统来替换。

    当用光标导入的 CAD 模型上绘制选择框选择所要替换的部分时，模型后面的单元也会被选上。 所以要将所要替换的部分孤立，方法有两种[2]。

    图 2 给出了 CAD 模型车门玻璃生成子系统的过程。

    当将光标置于模型上并同时按下 Ctrl 键时能显示出所指单元的编号，此时可以将相邻单元的编号记录下来， 然后便可以很方便地将相邻部分显示出来，这样就大大减少了生成子系统的工作量。 值得注意的是，当模型子系统生成之后，之前所选择的部分并没有被删除，所以在之后的处理工作中，还要将其隐藏。

    结构中的细部特征也要被简化处理，比如细小的凸台、加强筋、工艺孔等都要被省略处理。 如果要将这些细节详细表示出来，那么 SEA 模型的子系统规模可能要成指数级规模增加，相应的子系统的参数也要大规模增加。而 SEA 也要求模型的板件子系统的面积不能太小。