案例9 - 轮辋模态分析

1.案例介绍

路噪在汽车噪声中是常见问题，也是各大汽车厂商不断优化的重点。在车轮传递特性中，轮辋侧向动刚度是其重要指标之一，轮辋的侧向动刚度的大小在轮胎的隔振性能中起到决定性的作用，并且在结构噪声的传递路径上有明显的影响，进而影响到整车噪声。
为优化汽车的路噪，对某电动汽车的轮辋进行模态仿真，优化其侧向动刚度。进行模态分析能够有效避开各种激励频率，避免产生共振导致轮辋失效。

2.流程介绍

• 前处理与求解设置
  • 学习如何导入几何，自动生成网格
  • 学习如何导入模型网格
  • 学习如何设置模型与材料相关选项
  • 学习如何求解计算
• 后处理结果分析展示
  • 统计表格
  • 折线图
  • 结果云图

步骤一：导入几何

进入模态分析模块，点击“几何”，上传几何文件rim.step，本案例网格名为rim。如下图所示：

步骤二：几何分组

点击“几何”前的“+”，弹出分组选项，可以分别创建“点”、“线”、“面”三种类型的组，“体”组系统会自动生成。
点击后面“+”，选择添加面组，鼠标点击几何目标面进行选择施加位置。

步骤三：划分网格

点击“网格”，类型选择“几何生成”，“网格划分方法”选择“自动划分”，精度调至中间。设置完毕后点击最下方的“生成网格”，等网格划分成功后，会显示网格信息。

步骤四：接触设置

本案例无接触

步骤五：单元设置

单元设置主要目的是设置单元类型，在模态分析模块中，单元类型可以设置为三维完全积分单元与三维缩减积分单元两种；网格类型可分为一阶网格与二阶网格两种。当单元设置为手动时，可对子模型进行单元设置。设置如下图所示：

步骤六：材料设置

直接点击“材料”，对模型赋予整体材料属性。

步骤七：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“离散点绑定位移”，施加位置为内壁面；

步骤八：求解器设置

求解器设置采用默认设置

步骤九：时间步&资源

“特征频率范围”设置为“截止频率”，“模态阶数”为30。

步骤十：结果配置&计算

结果配置中只有位移场

点击“仿真计算”，开始计算，直至提示成功即可。操作如下图所示：

步骤十一：结果展示

点击“仿真计算”前“+”，可以看见三种计算结果。

1）表格-统计数据

2）绘图

3）位移云图