5.2.2 模型的表现
2026年01月15日
5.2.2 模型的表现
在设定模型时,通过对问题对象的分析,以不损失其物理意义的单纯的元素来表现。即根据构造体的各部分在所研究的目标频率范围内固有模态的数量,采用刚体、弹簧单元、集中质量单元、连续梁单元、板单元、实体单元等。表5-1表示的是汽车的主要部分的模型数量(1kHz以内)。对于复杂的声学空间模型的模型化,有很多使用FEM或者BEM方法,与结构的振动特性相结合而实施的具体案例。再有,综合考虑液压现象和机构学的模拟方法也正在研究之中。
表5-1 1kHz以下的固有振动模型数(https://www.daowen.com)

图5-2中所示的是乘用车的本体模型。在这个案例中,以车内轰鸣声等低频(50Hz以下)问题为研究对象而搭建的模型,各个部分的固有模态不同,其表现方法也不相同。车身是以整体弯曲、扭转模态为目标,因此是用梁结构及相互之间的连接刚度以及代表板件的FEM板单元所组成的。如果研究目标为高频(100Hz左右)的轰鸣声或者路面噪声,则必须体现出板件及其他局部的固有模态,通过梁单元及结合单元甚至3维单元来搭建模型,板件的曲度及加强用的筋也需要考虑进来,网格的尺寸也更加细小(约8万个节点)。
图5-3所示为小型货车的模型。在选择车架的模型化时,对于这种情况,板单元能比梁单元更贴切地反映出结构的特性。因此,为了在目标频率范围内更妥当地表现振动特性,为了更准确地模拟,必须减小单元的尺寸。