24、新能源汽车动力总成变速器壳体辐射噪声预测与优化

新能源汽车动力总成变速器壳体辐射噪声预测与优化

1. 变速器壳体受迫振动仿真分析

在对两速机械自动变速器进行声学仿真前，需将在Hypermesh有限元软件中建立的有限元模型导入LMS Virtual.lab，以获取各频率下变速器壳体的振动加速度云图，并将计算结果代入后续声学计算求解辐射噪声。具体操作步骤如下：
1. 模型约束与网格处理 ：将LMS Virtual.Lab转换到Acoustic Harmonic BEM模块，对壳体有限元模型施加约束，根据变速器实际工作状态，对壳体的固定连接进行全约束。使用Structures的MeshCoarsening模块进行网格粗化，再用Skin Mesher提取结构单元表面网格，得到48,339个表面网格节点、96,818个单元，单元类型为TRIA3。
2. 激励加载 ：在变速器壳体的6个轴承处设置梁单元传递激励，选取BEAM单元的中心节点作为轴承力的作用点，将多体动力学仿真软件中计算得到的6个轴承在X、Y和Z方向的振动信号以幅值和相位的形式加载到轴承中心节点。轴承激励条件为1档，电机输入转速5000 r/min，输入扭矩175 N·m。
3. 受迫振动分析 ：成功连接各轴承座三个方向的轴承力与作用点后，分析变速器壳体的受迫振动，设置分析频率为100 - 4000 Hz，求解齿轮啮合频率及其倍频下变速器壳体表面的振动加速度云图。齿轮啮合频率计算公式如下：
- 1档时，齿轮啮合频率：$f_1 = n_1 \times z_1 / 60$
- 1档时，最终减速驱动的齿轮啮合频率：$f_2 = n_2 \times z_3 =