副車架有限元仿真精度與效率的權衡研究

曾玉紅，丁渭平，2，楊明亮，2，吳昱東，2

（1.西南交通大學機械工程學院，四川成都 610031；2.先進驅動節能技術教育部工程研究中心，四川成都 610031）

1 引言

隨著人們環境意識及用車品位的提高，公眾對汽車乘坐舒適性要求也越來越高，使汽車NVH性能成為汽車企業競爭力的重要影響因素。副車架連接車身和懸架，不平路面的激勵以及發動機的激勵通過副車架系統傳至車身，嚴重時會削弱車輛的乘坐舒適性。因此，副車架系統動態特性直接影響汽車的NVH性能，常通過模態分析來探究副車架系統的動態特性[1]。而工程設計中，通常采用有限元方法來得到副車架的模態信息。

有限元方法是求解微分方程的一種非常有效的數值分析方法，其基本思想是用分片函數去逼近原函數，即把無限自由度問題轉化為有限自由度的問題，再求解一個線性方程組，得到原方程的近似解[2]。有限元分析中，模型的建立是有限元分析過程的關鍵，它關系到計算結果的精度和仿真效率的高低[3]。往往越精細化的建模，計算結果精度會更高，但仿真效率（此處不包括建模效率，下同）卻會降低。若要提高仿真效率，則計算結果的精度不一定能滿足要求。因而，有限元仿真精度與仿真效率之間的權衡一直是應用領域關注的問題，尤其是復雜的工程項目。

在實際工程中，當項目要求精度很高時，往往需要花費大量的計算分析時間；而當項目關注的只是結果趨勢問題時，對于仿真精度的要求則會降低，此時效率便可以得到提升。……