hyperworks12.0教程 NVH模块在哪

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-08-07 00:49 标签： hyperworks12安装教程
本文利用有名的商业软件HyperWorks建立了发电机挡泥板的有限元模型，并进行模态和频率响应分析，根据分析结果对发电机挡泥板进行NVH性能评估及优化。
&&& 是汽车中最重要的振动和噪声源，NVH性能对整车NVH有决定性影响。随着发动机向轻量化、增压、汽油直喷等方向发展，NVH问题日益突出。因此，在发动机正向开发过程中进行整机振动噪声性能分析预测，确定优化目标，对改善发动机的NVH性能有着积极的意义。
&&& 模态分析及频率响应分析是发动机零部件NVH分析主要的分析方法之一，模态分析是研究结构动力特性一种方法。模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。结构固有频率评价指标包括对各主要部件、组合结构（含动力总成）和主要附件支架的固有频率要求，要求其避开发动机转速范围内的主要激励频率。理解固有频率和模态振型（依赖结构的质量和刚度分布）有助于设计噪声和振动应用方面的结构系统。频响分析提供了研究各类振动特性的一条有效途径。首先，将结构物在静止状态下进行激振，通过激振力与响应，得到任意两点之间的机械导纳函数（传递函数），就可以预测结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下产生的实际振动响应。
&&& 某款已上市车型在雨天泥泞道路行驶时发电机易进泥水熄火，要在发电机上安装挡泥板，针对此问题需借助三维建模软件HyperMesh及后处理软件HyperView、HyperGraph对挡泥板进行模态分析、频率响应分析，根据分析结果对发电机挡泥板进行NVH性能评估及优化。
2 模态分析
2.1 原状态模态计算
&&& 对挡泥板原状态模型进行模态分析，对其第一阶模态进行评估，模态是物体的固有频率，从激励与结构的关系出发第一阶模态最易引起共振，为了避开共振，我们要求物体的第一阶模态必须避开发动机主阶次的激励影响，第一阶模态所需避开频率：
图0 第一阶模态所需避开频率
&&& 其中rmax为发动机最高转速，order为发动机主要阶次，&为考虑避开发动机主要阶次频率的安全系数(一般1.2~1.6)。
&&& 分析的发动机为四缸机，主要阶次为2阶，最高转速为6000rpm，取1.2，得第一阶模态标准为240Hz。挡泥板原状态模型如图1所示。
图1 电机挡泥板FE模型及边界条件
表1 材料参数
&&& 在HyperView软件查看计算结果，振型如图2所示。挡泥板第一阶模态频率为112.6Hz小于评判标准240Hz，不满足要求，需对挡泥板进行结构优化。
图2 原状态第一阶模态位移云图
图3 原状态第一阶模态应变能云图
&&& 图3为挡泥板第一个模态的应变能分布云图，结果显示在挡泥板与支架连接处应变能较大，与油底壳直接连接处应变能较小。优化的整体思路是增大薄弱部位的刚度，减小不必要的材料分布。针对原状态挡泥板提出优化方案。
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2.2 针对挡泥板结构优化
&&& 优化方案如图4所示：
&&& 1）将挡泥板连接油底壳的连接板①去掉；
&&& 2）将挡泥板连接支架两边②做基本对称处理；
&&& 3）将连接支架的挡泥板两连接处③加厚2.5mm；
&&& 4）将挡泥板两角④切掉直角边长20mm的等腰三角形。
图4 优化后模型与原模型对比
2.3 优化后模态计算
&&& 对优化后的挡泥板进行模态分析，观察第一阶模态并与原状态进行对比。优化后第一模态振型如图5所示。
图5 原状态第一个模态位移云图
图6 原状态第一个模态位移云图
&&& 优化后泵总成第一个模态频率从112.6Hz变为184.0Hz，提高了72Hz，应变能由挡泥板与支架连接处转移到支架上，如图6所示，但仍存在风险，需进一步进行频响分析，评价其振动加速度。
3 频率响应分析
&&& 对优化后挡泥板进行频率响应计算，其中频响分析有多种形式，可以在时间域内计算，也可以在频率域内计算，计算空间可以在物理空间中进行直接积分计算，也可以在模态空间中，通过模态的线性叠加进行计算，我们对挡泥板进行的是基于模态的在频域内的动态计算。进行频响计算首先要采集激励，发电机传感器布置位置如图7所示。试验结果表明，在发动机3000rpm、3808rpm及5694rpm转速下均有峰值，如图8，选择常用转速（4000rpm以内）的最大转矩转速3808rpm下的振动加速度作为激励输入。
图7 发电机传感器布置位置
图8 试验测发电机激励overall图
&&& 将挡泥板与发电机支架连接处作为激励输入点，因为输入激励为加速度，进行强迫运动频响分析，所以需要建spc将两连接处rbe2主节点自由度全约束，再在两点上建spcd分别在X、Y、Z方向给一单位加速度强迫运动，响应点选择挡泥板悬空端三点，如图9。将3808rpm时发电机X、Y、Z向振动加速度转化为频域数据（图10）作为激励导入HyperWorks进行频响分析。
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本文利用有名的商业软件HyperWorks建立了发电机挡泥板的有限元模型，并进行模态和频率响应分析，根据分析结果对发电机挡泥板进行NVH性能评估及优化。
图9 频率响应分析模型
图10 3808rpm稳速发电机X、Y、Z三向加速度激励
&&& 对低频响应来说，高阶模态的影响较小，范围取0-500Hz，图11频响曲线值为挡泥板在0-500Hz各单个模态之频响函数的叠加。
&&& 通过HyperGraph查看优化后挡泥板频响分析结果，图11显示了振动加速度响应结果：
&&& 1）挡泥板响应点1、2、3点在X、Y、Z方向都在380HZ响应最大，在模态结果上对应挡泥板的第三个模态，其他模态的振动加速度响应不大。
&&& 2）输出1点在Y、Z向激励下响应加速度最大为9.6g，满足要求。
图11 频响结果曲线
&&& 结合优化经验，利用HyperWorks软件，对某发电机挡泥板进行的模态分析及优化，使其一阶固有频率较原方案提高了72Hz；对挡泥板进行频响分析，频响曲线峰值在380Hz处为9.6g，满足要求；HyperWorks在有限元基础建模及分析中发挥了重要作用，快速的建模，良好的操作性，优秀的可视化效果使整个分析过程简洁顺畅，大大的节约了时间，提高分析效率。
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HyperWorks12.0 32位/64位
软件类型：
软件语言：
软件大小：
软件授权：
软件评级：
更新时间：
应用平台：
WinXP, Win7, WinAll
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HyperWorks12.0破解版安装教程
打开Hypermesh安装包，如果是.iso文件，可以下一个DAEMON来打开。本例中以64位为例。打开hw12.0，准备安装。
选择简体中文安装。
选择local和安装文件的存储位置（本例选择D/Program）。后面选择是否在桌面建立图标，选择的是&NO&。
大部分采用的是默认设置，最后检查安装信息，确认无误后，点击安装
程序开始安装，等一段时间后，就安装完成啦。下面开始激活。
在文件夹中的read me中我们看到，激活就是拷贝&&&solidSQUAD&中的文件到安装文件中，注意此例应在D盘。
全选复制之后，打开&D/program files/altair/12.0&，即安装位置，粘贴。
在粘贴文件的时候，出现冲突时，选择全部覆盖。
之后就可以顺利打开hypermesh啦，开始愉快的建模仿真网格操作了。
软件下载地址
HyperWorks12.0 32位/64位
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