基于6σ的车身噪声传递函数稳健优化设计

为提高设计稳健性,将6σ稳健优化设计引入车身噪声传递函数优化过程。将6σ质量管理、可靠性设计稳健设计相结合,考虑设计变量、约束条件目标函数在内所有不确定性信息,不仅满足优化目标函数、提高系统可靠性要求,使系统响应均方差最小化,即提高稳健性。以某型汽车为例,在汽车声固耦合有限元模型基础上采用基于试验设计的二阶多项式响应面模型,以车身总质量一阶模态频率为约束条件驾驶员耳旁声压级响应均方根值为目标函数,在基本随机变量概率特性已知情况下对车身噪声传递函数进行6σ稳健优化设计,与传统确定性优化设计相比表明该方法的有效性。     

基于Sobol’法的车身噪声传递函数全局灵敏度分析

针对局部灵敏度分析方法不能考虑参数的概率分布、不能适用参数大范围变化及分析各参数之间交互作用等局限,将Sobol’全局灵敏度分析法引入到汽车噪声传递函数的灵敏度分析中。Sobol’法将函数f(x)分解成2n项递增项之和,通过采样计算模型响应的总方差及各偏方差,以求得灵敏度,从而有效避免了局部灵敏度分析方法的缺陷。以某型轿车为例,在建立声固耦合有限元模型的基础上,计算出从悬置点到驾驶员右耳处的车身噪声传递函数,并运用Sobol’法分析出相关板件厚度的一阶全局灵敏度及总体全局灵敏度值,从而甄别出对驾驶员耳旁声压单独影响较大或交互作用显著的板件,为车身噪声传递函数的优化工作提供指导。应用实例验证了该方法的有效性。