Nastran PEM仿真技术：原理与应用

一、简介

       考虑内饰的整车NVH分析，以前是通过ACTRAN和NASTRAN软件联合进行求解。ACTRAN基于减缩阻抗方法进行内饰件建模，然后输出相应矩阵给NASTRAN进行声固耦合分析。

       2013版后，NASTRAN新增一功能模块PEM（Poro-Elastic Materials）。利用此模块就可以在NASTRAN中进行多孔介质材料的建模和仿真分析，从而简化上述流程如下图所示。

二、   带内饰结构建模方法

       使用混合建模方法进行带内饰结构的声固耦合分析。

       不同的部件采用不同的建模方法：结构和声学在模态坐标系下计算（全局无阻尼结构和声学模态）；内饰部件的行为在物理坐标系下描述（处理复杂的多层结构设计-能量耗散）。结构、声腔和内饰部件可以分别建模而不需要保证网格的一致性。

三、    PEM的应用例子 目的：使用PEM进行内饰的建模和分析，并将计算结果和无内饰的结果进行比较。

模型描述：

–    结构模型

•       7,503 nodes

•       279 阶结构模态 (including RBM) ，300Hz.

•       考虑残余向量

–    内声腔

•       6,834 Nodes

•       126 阶声腔模态， 600Hz

考虑两块内饰，一是防火墙，一是前地板部分。

两部分内饰所用材料一样，材料参数见下表。

三个计算工况（沿Z方向加载）

–     Subcase 1: Engine Mount (7154)

–     Subcase 2: Suspension Spring Cup (1788)

–     Subcase 3: Exhaust mounting (6390)

结果输出：前排驾驶员和乘员耳旁声压；车体结构上几个点的位移输出。

NASTRAN的PEM建模卡片介绍。

计算结果。

四、结论

       结合NASTRAN的PEM功能，用户可以模拟这种多孔介质内饰材料，使整车的NVH仿真更精确，并可实现内饰材料的优化布置。

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