CAE分析解决后桥系统模态耦合共振问题

材料定义各零件的力学性能指标和质量，最终通过ABAQUS模态计算模块计算后桥壳约束模态。

2.2 CAE模型的建立

首先使用HyperMesh软件对后悬总成（后桥壳包含其中）、传动轴总成零部件进行单元格划分：壳单元基本尺寸为8×8mm，其中减速器壳、差速器壳等铸件采用四面体网格;单元格划分后将分析模型导入ABAQUS软件并进行零件间约束定义。模型初步搭建后，增加后悬架总成、传动轴总成与车身、地面及其他底盘件的连接约束。然后输入零件材料参数，参数入表1所示，建立的有限元模型如图3所示。

2.3 后桥模态振型及优化对比

通过CAE分析模型分析发现：共振桥壳（图2 ）的“轴肩到下摆臂支架”之间的刚度不足，是桥壳Z向模态偏低的主要原因，如图4所示。故需增加桥壳 “轴肩到下摆臂支架”之间的刚度。同时发现：后桥后盖部位的X方向弯曲刚度偏低也需加强。故模态提升方案为：增加4块加强板（图5），提高桥壳刚度低部位的抗弯截面系数，使桥壳X方向模态提高到70.8Hz，Z方向模态提高到74.3Hz。

桥壳增加4块加强板后装车测试发现：后桥X方向模态由70Hz提升到71.5Hz，Z方向模态由65Hz提升到74.5Hz，与计算基本吻合，模态提升明显。并进行NVH评估发现：车内轰鸣声大幅降低，且剩余的轰鸣声在很窄的发动机转速范围内，改进措施有效。

改进前后，驾驶员耳旁噪声对比详见图6。

3 结论

本文在对有限元法和模态理论深入理解的基础上，建立了后桥模态分析模型，以匹配后桥模态频率与传动系激振频率，避免后桥零部件固频与能量大的激励频率发生耦合产生共振。并通过试验验证使某车型驾驶员耳边处噪声峰值下降

约6dB，车内噪声品质明显改善。从而在新产品开发中避免同类共振问题发生，减少车型设计返工，缩短开发周期。更好更快地设计出高质量、客户喜爱的好车。

参考文献

[1] 林逸，马天飞，姚为民，张建伟.汽车NVH特性研究综述.[M]汽车工程，2002，24 （3）：177-186.

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