基于Abaqus的燃油箱晃动噪音模拟

２ ＣＦＤ仿 真 模 型
笔 者 昕 使 用 的 油 箱 结 构 如 图 ｌ所 示 ， 属 于 油 箱 系 统 的 简 化 模 型 。 由 于 油 液 的 晃 动 噪 声 发 生 在 油 箱 本 体 结 构 上 ，为 了 提 高 分 析 效 率 ，缩 短 分 析 时 长 ，对 油 箱 相 关 部 分 进 行 简 化 ，去 除 油 箱 上 表 面 的 管 道 、与 本 体 连 接 的 注 油 管 和 碳 管 等 ，仅 针 对 油 箱 本 体 内部 油 液 的晃 动 进 行 模 拟 ．油 液 及 空 气 的 初 始 分 布 采 用 软 件 中 的 ＶＯＦ Ｗ ａｖｅ模 型 进
轿 车 油 箱 油 液 晃 动 噪 声 的 仿 真 研 究
口 祁 涛 口 朱天 楷 口 朱 植 永 口 熊 杰 口 杨 柳 口 邓 娜 东风亚普汽车部件有限公 司 技术 中心 武汉 ４３００５６
摘 要 ：为 了研 究汽 车在 加 速或 减速 过程 中油箱 内油液晃 动噪 声对 乘客 的影 响 ．基 于某 型轿 车油 箱 进 行 了 ２ Ｓ的加减速 过程仿 真 ．得到 了加 减速过 程 中油液 的晃 动情 况 、通过 仿 真确认 ．油 箱上下 面结构 平 缓 且 未设置 防浪板 时 ，油液 晃动剧 烈。基 于油箱壁 面压 力云 图进 行噪 声分析 ，得到 油液 晃动噪声 最大值 为 ６９．１８８ ｄＢ，对应 油液 量为 ７０％燃油 箱容积 ，振 动频 率为 ８００ Ｈｚ，结 果符合相 关要 求
以 某 型 轿 车 油 箱 为 例 ， 采 用 ＳＴＡＲ—ＣＣＭ ＋计 算 流 体 动 力 学 （ＣＦＤ）软 件 ｘ，－ｆｔ￣液 的 晃 动 进 行 模 拟 ，通 过 对 油 箱 内 油 液 晃 动 模 拟 来 研 究 油 液 在 汽 车 行 进 过 程 中 的

流体动力学模型：油箱的晃动模型背景本案例模型表明COMSOL Multiphysics 软件可以借助移动网格技术来仿真动态自由表面流动。

模型使用不可压缩Navier-Stokes 方程来模拟液体的流动。

矩形油箱内的液体（甘油）原本处于静止状态。

运动由来回摆动的重力矢量来驱动，重力矢量的最大摆动角度为 4。

由于液体的表面没有约束，该模型为一个不规范的计算问题。

然而，ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian)技术可以很好的解决这类问题。

不仅仅是可以方便的在COMSOL Multiphysics 中建立移动网格（ALE ）应用模式，而且在移动网格求解域边界，它代表了自由的边界条件。

这也允许更加精确的估计边界条件特性，比如曲率，也使得表面张量分析成为可能。

本实例忽略了表面张量的影响。

模型几何、控制方程及边界条件本模型使用不可压缩Navier-Stokes 方程式来描述流体动力特性：()()()F u u I u u t u T=∇+∇+-⋅∇-∇⋅+∂∂ηρρρ0=⋅∇u()()()()ft g F ft g F y x πφρπφρ2sin cos 2sin sin max max -==其中 Hz f s m g 1,180/4,/81.9max 2===πφ移动网格为了能够用动网格来跟随模拟运动的流体，必须将移动网格耦合到流体表面的法线上去。

结果是，对于这种自由表面运动，不能将移动网格耦合到流体运动的切线方向。

如果这样做网格会变形过度从而导致问题不再收敛。

自由表面的网格等式边界条件在这种条件下可写为：()y x T t t ⋅=⋅, ( 即u*nx+v*ny)其中n 表示边界的法向矢量，()Tt t y x ,表示网格的移动速度VariablesName Expression Unitphi phi_max*sin(2*pi*freq*t) radgrav_x g*sin(phi)grav_y -g*cos(phi)分析结果要求：在t=1s，t=1.2s,t=1.4s,t=1.6s时的速度场分布情况。

汽车燃油箱模态仿真分析及试验验证
屠翔宇;严莉;朱志勇;杨文华
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2016(036)004
【摘要】汽车刹车时燃油箱内油液晃动产生的噪声会通过空气以及车身结构传递到车厢内，使驾驶员和乘客感到不适。

了解油箱的振动特性有助于研究油箱的噪声传递特性。

利用Hyper Mesh有限元软件对某型号油箱进行模态仿真分析，计算油箱的自由模态，得到油箱前5阶模态的固有频率和振型。

对油箱进行模态试验分析，将所得结果与仿真分析的结果对比，固有频率和振型的吻合验证了油箱有限元模型的正确性。

根据模态振型，挑选出油箱表面的典型振动测点，为后续油箱振动测试实验提供依据。

【总页数】4页(P88-91)
【作者】屠翔宇;严莉;朱志勇;杨文华
【作者单位】上海交通大学振动、冲击、噪声研究所，上海 200240;上海交通大学振动、冲击、噪声研究所，上海 200240;亚普汽车部件股份有限公司，江苏扬州 225000;亚普汽车部件股份有限公司，江苏扬州 225000
【正文语种】中文
【中图分类】TB532;TK417+.127;O241.82
【相关文献】
1.某夹具结构模态仿真与试验及相关性验证 [J], 王志海
2.基于流固耦合的货车燃油箱动力学仿真分析及试验验证 [J], 程贤福;程安辉;李晶;梁高峰
3.发动机悬置系统动力学仿真与模态试验验证 [J], 宗德媛;朱炯;张志军;仇培涛
4.轨道车辆轮对模态试验仿真验证分析 [J], 赵长龙; 窦晓亮
5.燃油箱耐压性台架试验疲劳开裂仿真分析及优化 [J], 刘宏涛;杨汉清;程一明
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于ABAQUS的车门晃动分析蔡慧，杜登惠，叶青，黄庆(泛亚汽车技术中心有限公司 上海201201)摘要: 利用ABAQUS分析旋转式车门的晃动，研究车门的动态响应。

优化车门内板结构，减小车门内板横向振动响应位移，从而改善其呼吸效应，提高结构性能。

关键词：车门，晃动，有限元，动态分析,ABAQUSFlutter Analysis of the Swing Door Based on ABAQUS Abstract:Flutter analysis of the swing door is presented based on ABAQUS in this paper. The visible breathing of the swing door can be improved by some optimizations of the inner panel when the maximum inboard and outboard displacement is decreased.Key words:Swing door, Flutter, FEA, Dynamic analysis, ABAQUS1 概述计算机辅助工程(CAE)作为一种新兴的分析手段，很好地支持和辅助了汽车的开发，越来越受到重视。

车门作为车身结构的重要组成部件，其性能直接影响着车身结构性能的好坏。

对于车门这一类的活动件，除进行通常意义下刚度、强度、模态和疲劳耐久性等工况的分析外，动态分析也是必不可少的。

本文采用ABAQUS/Standard 的振型叠加法，进行车门关闭工况的瞬时动态分析，监控可能产生的呼吸效应，优化车门结构，提高车门的结构性能，减少噪声、异响甚至钣金件干涉等问题。

2车门晃动的动态分析2.1ABAQUS的动态分析ABAQUS中的动态分析包括两大类基本方法:振型叠加法(modal superposition procedure)，用于求解线性动态问题；直接解法(direct-solution dynamic analysis procedure)，主要用于求解非线性动态问题。