CN114423671B - 汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置 - Google Patents

汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114423671B
CN114423671B CN202080064993.2A CN202080064993A CN114423671B CN 114423671 B CN114423671 B CN 114423671B CN 202080064993 A CN202080064993 A CN 202080064993A CN 114423671 B CN114423671 B CN 114423671B
Authority
CN
China
Prior art keywords
distribution
variable
rib
stiffener
analysis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080064993.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114423671A (zh
Inventor
中川功一
齐藤孝信
盐崎毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Publication of CN114423671A publication Critical patent/CN114423671A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114423671B publication Critical patent/CN114423671B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20—Floors or bottom sub-units
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/10—Noise analysis or noise optimisation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法包括：步骤S1，取得具有地板面板模型(43)的车身解析模型(41)；步骤S3，设定与向地板面板模型(43)赋予的加强筋变量的分布相关的解析条件；步骤S5，设定赋予加强筋的一个加强筋赋予范围；步骤S7，取得向该加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布；步骤S9，再次取得被赋予了该取得的加强筋变量的分布的地板面板模型(43)的等效放射功率(ERP)；步骤S11，求出在所述加强筋赋予范围中ERP成为最小的加强筋变量的分布；及步骤S13，将该最小的加强筋变量的分布决定为向地板面板(31)赋予的加强筋的最佳的分布。

Description

汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置
技术领域
本发明涉及汽车(automotive)的面板(panel)部件(part)的振动噪音(vibrationnoise)降低解析方法及解析装置，尤其涉及求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋(bead)的最佳的分布的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置。需要说明的是，在本申请中，加强筋的分布是指与向面板部件赋予的加强筋相关的加强筋变量(位置和各位置处的加强筋的形状、大小(长度、宽度、高度等)、角度及朝向)。
背景技术
汽车的地板面板(floor panel)、下前围板(dash lower panel)等汽车的面板部件的振动成为路面噪声(road noise)、嗡嗡声(booming noise)的产生源，使车室(cabin)内噪音恶化。因而，车室内噪音的降低在使汽车的商品价值提高时成为了课题。
作为降低由面板部件的振动引起的车室内噪音的技术，例如，在专利文献1中公开了以下的构造：通过向处于振动从车身的左右侧构件向前前整流罩(front cowl)传递的传递路径(transmission path)内的车身骨架(automotive body frame)部件赋予加强筋，加强筋作为振动传递的断点(breakpoint)发挥功能。然而，在该技术中，对于特定的振动模式(vibration mode)下的传递路径能够切断(shut off)振动，但对于不同的振动模式下的别的传递路径，无法切断振动。
以往，作为直接降低面板部件的噪音振动的技术，通过在面板部件形成加强筋(凸状部或凹状部)图案或者将面板加厚来提高其面刚性(surface rigidity)且变更固有振动频率(eigenfrequency)被认为是有效的。然而，以往，由于经验性地配置了加强筋(凸状部或凹状部)，所以效率低。另外，对于以往的将面板部件的板厚(thickness)加厚的对策，车辆重量(automotive body weight)增加而燃耗(fuel efficiency)恶化成为了问题。对于这样的课题，在非专利文献1中公开了求出向面板赋予的加强筋的最佳的形状的解析软件。另外，在非专利文献2中公开了通过降低汽车的面板的振动等级而降低了车辆(vehicle)的路面噪声的事例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-228718号公报
非专利文献
非专利文献1：“构造最佳化(structural optimization)设计软件AltairOptiStruct”，[online]，[令和1年7月18日检索]，互联网<URL:https://www.terrabyte.co.jp/Hyper/OptiStruct-3.htm>
非专利文献2：清水胜矢，其他5名，关于新型CX-9的安静性(quietness)开发，马自达技报，No.33，pp.33-38(2016)
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在非专利文献1中，虽然示出了作为加强筋变量(bead parameter)而从加强筋的形状和大小中选择一个且仅求出该加强筋的位置的解析软件和该解析结果的例子，但与非专利文献2一样，关于“关于为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋，分别如何求出作为面板实际部件最佳且能够实际制造的加强筋的分布(位置、形状、大小、角度及朝向)”，没有任何公开。
本发明为了解决如上所述的课题而完成，目的在于提供能够高效地求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳且能够实际制造的加强筋的分布(位置、形状、大小、角度及朝向)的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置。
用于解决课题的手段
本发明的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，其中，计算机进行以下的各步骤：车身解析模型取得步骤，取得包含将所述汽车的面板部件以平面要素(two-dimensional element)进行模型化而得到的面板部件模型的车身解析模型(automotivebody analysis model)；解析条件设定步骤(a step setting analysis condition)，设定用于最佳化解析(optimized analysis)的加强筋变量分布解析条件和振动模式解析中的振动条件，所述最佳化解析求出与向所述面板部件模型赋予的加强筋相关的加强筋变量的分布；一个加强筋赋予范围设定步骤(a step setting area to arrange bead)，设定向所述面板部件模型赋予所述加强筋的多个加强筋赋予范围中的一个加强筋赋予范围；加强筋变量分布取得步骤(a step to acquire bead parameter distribution)，在包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率(equivalent radiated power)(ERP)的所述加强筋变量分布解析条件下，求出向所述设定的一个加强筋赋予范围赋予的所述加强筋变量的分布；等效放射功率(ERP)再取得步骤(ERP reacquisition step)，再次取得被赋予了该求出的加强筋变量的分布的所述面板部件模型的等效放射功率(ERP)；加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤(bead parameter distributionacquisition step on minimum ERP in bead setting range)，变更在所述加强筋变量分布取得步骤中求出的加强筋变量，重复执行所述加强筋变量分布取得步骤和所述等效放射功率(ERP)再取得步骤，关于所述设定的一个加强筋赋予范围求出所述ERP成为最小的加强筋变量的分布；及最佳加强筋分布决定步骤(astep to determine optimal beaddistribution)，变更所述面板部件模型中的所述一个加强筋赋予范围，重复执行所述一个加强筋赋予范围设定步骤、所述加强筋变量分布取得步骤、所述等效放射功率(ERP)再取得步骤及所述加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤，将所述面板部件模型中的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的最佳的加强筋的分布，所述加强筋变量分布取得步骤包括：加强筋变量选择步骤(a step to select bead parameter)，选择一个与向所述设定的加强筋赋予范围赋予的加强筋相关的加强筋变量；加强筋变量分布解析模型生成步骤(bead parameterdistribution analysis model generation step)，将该选择的一个加强筋变量作为设计变量(design variables)而对所述车身解析模型设定，生成用于算出向所述加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型；及加强筋变量设计变量分布解析步骤(bead variable design variable distribution analysis step)，对该生成的加强筋变量分布解析模型提供在所述解析条件设定步骤中设定且包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率(ERP)的所述加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析，求出将所述选择的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的分布，所述最佳加强筋分布决定步骤针对在所述一个加强筋赋予范围设定步骤中设定的每个所述加强筋赋予范围求出所述面板部件模型的ERP成为最小的加强筋变量的分布，将该ERP成为最小的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的加强筋的最佳的分布。
本发明的汽车的面板部件的振动噪音降低解析装置求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，其中，包含：车身解析模型取得部(automotive body analysis model acquisition unit)，取得包含将所述汽车的面板部件以平面要素进行模型化而得到的面板部件模型的车身解析模型；解析条件设定部(analysis condition setting unit)，设定用于最佳化解析的加强筋变量分布解析条件和振动模式解析中的振动条件，所述最佳化解析求出与向所述面板部件模型赋予的加强筋相关的加强筋变量的分布；一个加强筋赋予范围设定部(one bead applicationrange setting unit)，设定向所述面板部件模型赋予所述加强筋的多个加强筋赋予范围中的一个加强筋赋予范围；加强筋变量分布取得部(bead variable distributionacquisition unit)，在包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率(ERP)的所述加强筋变量分布解析条件下，求出向所述设定的一个加强筋赋予范围赋予的所述加强筋变量的分布；等效放射功率(ERP)再取得部(ERP reacquisition unit)，再次取得被赋予了该求出的加强筋变量的分布的所述面板部件模型的等效放射功率(ERP)；加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部(bead parameter distributionacquisition unit on minimum ERP in bead setting range)，变更由所述加强筋变量分布取得部求出的加强筋变量，重复执行由所述加强筋变量分布取得部和所述等效放射功率(ERP)再取得部进行的处理，关于所述设定的一个加强筋赋予范围求出所述ERP成为最小的加强筋变量的分布；及最佳加强筋分布决定部(optimal bead distributiondetermination unit)，变更所述面板部件模型中的所述一个加强筋赋予范围，重复执行由所述一个加强筋赋予范围设定部、所述加强筋变量分布取得部、所述等效放射功率(ERP)再取得部及所述加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部进行的处理，将所述面板部件模型中的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的最佳的加强筋的分布，所述加强筋变量分布取得部具有：加强筋变量选择部(bead parameter selection unit)，选择一个与向所述设定的加强筋赋予范围赋予的加强筋相关的加强筋变量；加强筋变量分布解析模型生成部(bead parameterdistribution analysis model generation unit)，将该选择的一个加强筋变量作为设计变量而对所述车身解析模型设定，生成用于算出向所述加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型；及加强筋变量设计变量分布解析部(bead parameterdesign variable distribution analysis unit)，对该生成的加强筋变量分布解析模型提供由所述解析条件设定部设定且包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率(ERP)的所述加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析，求出将所述选择的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的分布，所述最佳加强筋分布决定部针对由所述一个加强筋赋予范围设定部设定的每个所述加强筋赋予范围求出所述面板部件模型的ERP成为最小的加强筋变量的分布，将该ERP成为最小的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的加强筋的最佳的分布。
发明效果
在本发明中，通过求出向汽车的面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，能够降低由该面板部件的振动引起的噪音，能够大幅有助于汽车的安静性、商品价值的提高。
附图说明
图1示出本发明的实施方式的汽车的面板部件的振动噪音降低解析装置的框图(block diagram)。
图2是示出在本实施方式中设为了解析对象的汽车的地板面板的图。
图3是说明在本实施方式中对加强筋变量分布解析模型设定的加强筋的基本形状(形状、大小、角度、朝向)的图。
图4是示出在本实施方式中向加强筋变量分布解析模型赋予周期性的载荷的位置及其方向的图。
图5是示出本发明的实施方式的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法的处理的概要的图。
图6是示出本发明的实施方式的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法的详细的流程的图。
图7是向地板面板模型的顶板部(top portion)赋予的加强筋变量的分布的解析结果的一例(a)和平滑处理后的加强筋变量的分布的一例(b)的图。
图8是示出向地板面板模型的纵壁部(side wall portion)赋予的加强筋变量的分布的解析结果的例子(a-1)、(a-2)、(a-3)、平滑处理(smoothing)后的加强筋变量的分布的例子(b-1)、(b-2)、(b-3)及纵壁部(纵壁A、纵壁B及纵壁C)的位置(c)的图。
图9是示出作为比较例而向地板面板模型的整面赋予的加强筋变量的分布的解析结果的一例(a)和平滑处理后的加强筋变量的分布的一例(b)的图。
具体实施方式
在对本发明的实施方式的汽车面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置进行说明之前，对在本实施方式中设为对象的汽车的面板部件进行说明。需要说明的是，本申请的附图(图2、图4、图7、图8及图9)中所示的X方向、Y方向及Z方向分别表示车身前后方向、车身宽度方向及车身上下方向。
<汽车的面板部件>
本发明的汽车的面板部件是薄板(thin sheet)构造的汽车部件，作为一例，可举出图2所示的地板面板31。需要说明的是，地板面板31(地板面板模型43)的顶板部43a是向纸面里侧凹陷的形状。若这样的面板部件振动，则成为路面噪声、嗡嗡声的产生源，使车室内的噪音恶化。因而，为了降低由面板部件的振动引起的噪音，如前所述，通过向面板部件赋予加强筋而提高该面板部件的面刚性且变更固有振动频率是有效的。
<汽车的面板部件的振动噪音降低解析装置>
接着，以下对本实施方式的汽车的面板部件的振动噪音降低解析装置(以下，简称作“振动噪音降低解析装置”)的结构进行说明。
本实施方式的振动噪音降低解析装置1求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的加强筋变量的最佳的分布(加强筋的位置及各位置处的加强筋的形状、大小、角度、朝向)，如图1所示，由PC(个人计算机)等构成，具有显示装置(display device)3、输入装置(input device)5、存储装置(memory storage)7、作业用数据存储器(working data memory)9及运算处理部(arithmetic processing)11。并且，显示装置3、输入装置5、存储装置7及作业用数据存储器9连接于运算处理部11，通过来自运算处理部11的指令而执行各自的功能。以下，以求出向作为面板部件而示于图2的地板面板31赋予的最佳的加强筋的分布的情况为例，对振动噪音降低解析装置1的各结构进行说明。
《显示装置》
显示装置3用于解析结果的显示等，由液晶监视器等构成。
《输入装置》
输入装置5用于车身解析模型文件40的显示指示、操作者的条件输入等，由键盘、鼠标等构成。
《存储装置》
存储装置7用于车身解析模型文件40等各种文件的存储等，由硬盘等构成。
如图2所例示那样，车身解析模型41包含将地板面板31以平面要素进行模型化而得到的地板面板模型43和将车身骨架(automotive body frame)整体以平面要素和/或立体要素(three-dimensional element)进行模型化而得到的车身整体模型45，车身解析模型文件40储存有车身解析模型41的各种信息。需要说明的是，图2所示的车身整体模型45示出了车身整体的一部分。作为储存于车身解析模型文件40的各种信息，可举出与车身解析模型41(地板面板模型43及车身整体模型45)的要素、节点(node)相关的信息、与材料特性(material property)相关的信息等。
《作业用数据存储器》
作业用数据存储器9用于在运算处理部11中使用的数据的暂时保存(存储)、运算，由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等构成。
《运算处理部》
如图1所示，运算处理部11具备车身解析模型取得部13、解析条件设定部15、一个加强筋赋予范围设定部17、加强筋变量分布取得部19、等效放射功率(ERP)再取得部21、加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部23及最佳加强筋分布决定部25，由PC等的CPU(中央运算处理装置)构成。这些各部通过CPU执行规定的程序而发挥功能。以下说明运算处理部11中的上述的各部的功能。
(车身解析模型取得部)
车身解析模型取得部13取得包含使用平面要素进行模型化而得到的面板部件模型的车身解析模型。在本实施方式中，作为包含将图2所示的地板面板31以平面要素进行模型化而得到的地板面板模型43和将车身骨架整体以平面要素和/或立体要素进行模型化而得到的车身整体模型45的车身解析模型41而取得。车身解析模型41能够通过从存储于存储装置7的车身解析模型文件40读入车身解析模型41的要素信息、材料特性信息来取得。
需要说明的是，利用车身解析模型取得部13取得的车身解析模型不限于包含面板部件模型和车身整体模型而成的模型，也可以是包含由多个车身骨架部件模型构成的车身部分模型(未图示)和面板部件模型而成的模型、仅由面板部件模型构成的模型。
(解析条件设定部)
解析条件设定部15设定用于最佳化解析(加强筋变量分布解析)的加强筋变量分布解析条件和振动模式解析中的振动条件，该最佳化解析求出与向地板面板模型43赋予的加强筋相关的加强筋变量的分布。
在加强筋变量分布解析条件中，存在目的条件(response condition)和制约条件(constraint condition)。目的条件是根据通过加强筋变量分布解析求出的目的而设定的条件，在本发明中，设为将加强筋变量的一个设为设计变量并使该设计变量下的地板面板模型43的等效放射功率(ERP)成为最小。需要说明的是，关于等效放射功率(ERP)后述。制约条件是在进行加强筋变量分布解析时施加的制约，在本实施方式中，将加强筋面积率(beadarea ratio)设为了50％以下。需要说明的是，加强筋面积率设为了通过加强筋变量分布解析求出的加强筋变量(位置)的分布中的加强筋相对于对地板面板模型43设定的加强筋赋予范围中的面积所占的面积的比率。
振动条件是与振动模式解析相关的解析条件，设定提供由后述的加强筋变量分布解析模型生成部193生成的加强筋变量分布解析模型中的周期性载荷(cyclic load)的位置和该周期性载荷的振幅值(amplitude value)及周期(cycle)、约束(restrict)加强筋变量分布解析模型的位置。需要说明的是，振动模式解析为了算出由地板面板模型43的振动引起的等效放射功率(ERP)而进行，由后述的加强筋变量分布取得部19及等效放射功率(ERP)再取得部21进行。
在图4中示出将加强筋变量分布解析模型51中的车身右侧的后减振部(rearshock portion)53(相当于图2所示的后减振部47)设为载荷输入点而提供了周期性载荷(振幅1N)的例子。需要说明的是，作为振动条件，不限于提供周期性载荷，也可以向加强筋变量分布解析模型51的规定位置提供周期性的位移(振幅、周期)。
(一个加强筋赋予范围设定部)
一个加强筋赋予范围设定部17设定向图2所示的地板面板模型43赋予加强筋49的多个加强筋赋予范围中的一个加强筋赋予范围。在本实施方式中，将地板面板模型43的顶板部43a、纵壁部43b～43d设为加强筋赋予范围，作为比较，将地板面板模型43的整面设为了加强筋赋予范围。
(加强筋变量分布取得部)
加强筋变量分布取得部19在由解析条件设定部15设定且包含通过振动模式解析而根据振动条件算出的等效放射功率(ERP)的加强筋变量分布解析条件下，求出向由一个加强筋赋予范围设定部17设定的一个加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布，如图1所示，具有加强筋变量选择部191、加强筋变量分布解析模型生成部193及加强筋变量设计变量分布解析部195。
加强筋变量选择部191选择一个与向对地板面板模型43设定的加强筋赋予范围赋予的加强筋49的基本形状相关的加强筋变量。
作为加强筋49的基本形状，例如如图3所示，存在向地板面板模型43赋予的加强筋49的形状(圆形)、大小(长度(直径)L、宽度(直径)w、高度h)、角度θ及加强筋49的朝向(向车内侧凸出或向车外侧凸出)。并且，由加强筋变量选择部191选择的加强筋变量是加强筋49的形状(例如，在俯视下是圆、长方形、正方形、椭圆、菱形、长圆等)、加强筋的长度L、宽度w、角度θ及高度h各自的上限值和下限值、加强筋49可取的朝向。
关于加强筋49可取的朝向，例如，在图3(b)及图3(c)所示的圆形的加强筋49的情况下，提供向车内侧凸出或向车外侧凸出。不过，也可以设为在加强筋变量分布解析中加强筋49的高度h可取正的值～负的值，例如，在高度h是正的值的情况下向车内侧(inside theautomobile)凸出，在负的值的情况下向车外侧凸出从而设定加强筋49的朝向。
需要说明的是，图3示出了赋予了在俯视下是圆形且相对于地板面板模型43的顶板部43a向法线方向(normal direction)凸出的加强筋49的例子。
加强筋变量分布解析模型生成部193将由加强筋变量选择部191选择出的一个加强筋变量作为设计变量而对车身解析模型41设定，生成用于算出与向所述加强筋赋予范围赋予的加强筋49相关的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型51。
首先，在由加强筋变量选择部191选择出的加强筋变量的范围内，设定与加强筋变量相关的各变量(形状、大小(例如，长度L、宽度w或高度h)、角度及朝向)。接着，选择与加强筋变量相关的变量中的一个作为设计变量(例如，高度h)，将该选择出的设计变量对车身解析模型41(图2)中的由一个加强筋赋予范围设定部17设定的地板面板模型43的加强筋赋予范围设定，由此，能够生成加强筋变量分布解析模型51。
加强筋变量设计变量分布解析部195对由加强筋变量分布解析模型生成部193生成的加强筋变量分布解析模型51提供由解析条件设定部15设定且包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率(ERP)的所述加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析(加强筋变量分布解析)，求出将由加强筋变量选择部191选择出的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的分布。
加强筋变量设计变量分布解析部195的具体的工序如下。首先，将由解析条件设定部15设定的振动条件向每一个设计变量的加强筋变量分布解析模型提供来进行振动模式解析。基于该振动模式解析的结果，使用以下的式(1)来算出等效放射功率(ERP；Equivalent Radiated Power)。等效放射功率(ERP)是表示从振动的面板面放射的声响特性(acoustic properties)的指标，如式(1)所示，与放射声响的放射面(地板面板模型43的表面)的面积和该放射面的振动速度(vibration velocity)的平方之积成比例。
ERP＝η＊(1/2)C＊RHO*∑(Ai＊vi 2) …(1)
在式(1)中，η是放射损失系数(radiation loss coefficient)，C是音速(acoustic velocity)，RHO是地板面板模型43的材料密度(material density)，Ai是地板面板模型43的加强筋赋予范围的平面要素i的面积，vi是平面要素i的振动速度。并且，关于振动速度vi，提供通过加强筋变量分布解析模型的振动模式解析而关于各平面要素i求出的值。
然后，以满足由解析条件设定部15设定且包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率(ERP)的加强筋变量分布解析条件的方式，算出所设定的一个加强筋赋予范围中的选择出的一个加强筋变量的分布。
即，进行以下的解析处理：在加强筋变量分布解析条件即制约条件(例如，加强筋面积率50％以下)下，以将通过式(1)算出的ERP最小化为目的条件，更新对加强筋变量分布解析模型设定的设计变量(design variables)，针对每个设计变量求出地板面板模型43的ERP成为最小的一个加强筋变量的分布。
通过这样的解析处理，对加强筋变量分布解析模型设定的设计变量成为连续变化的值，该值的大小表示加强筋对目的条件的贡献。因此，基于通过加强筋变量分布的解析处理求出的设计变量(例如，高度h)的值和与由加强筋变量选择部191选择出的加强筋变量相关的其他的变量(位置、形状、长度、宽度、角度及朝向)的加强筋变量的分布被求出。
需要说明的是，作为由加强筋变量设计变量分布解析部195进行的解析处理，只要能够算出在规定的制约条件下以满足目的条件的方式对面板部件模型赋予的加强筋的形状即可，例如，优选形貌最佳化(topography optimization)。
(等效放射功率(ERP)再取得部)
等效放射功率(ERP)再取得部21再次取得被设定了由加强筋变量分布取得部19求出的加强筋变量的分布的地板面板模型43的等效放射功率(ERP)。
具体而言，将由加强筋变量分布取得部19取得的加强筋变量的分布对地板面板模型43设定，关于被设定了该加强筋变量的分布的地板面板模型43进行振动模式解析，将通过该振动模式解析求出的振动速度vi向前述的式(1)代入，算出等效放射功率(ERP)。
例如，担心由从加强筋变量作为设计变量而选择的顺序等引起的加强筋变量分布解析中的误差，但通过等效放射功率(ERP)再取得部21，能够降低该误差。
或者，通过变更选择加强筋变量作为设计变量的顺序而进行加强筋变量分布的最佳化解析(加强筋变量分布解析)，并利用等效放射功率(ERP)再取得部21再次取得等效放射功率(ERP)，能够降低所述加强筋变量分布解析中的误差。
不过，也可以取得在由加强筋变量设计变量分布解析部195进行的加强筋变量分布解析中通过式(1)算出的ERP，还可以省略等效放射功率(ERP)再取得部21。
(加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部)
加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部23变更由加强筋变量分布取得部19求出的加强筋变量，重复执行由加强筋变量分布取得部19和等效放射功率(ERP)再取得部21进行的处理，关于所述设定的一个加强筋赋予范围求出所述ERP成为最小的加强筋变量的分布。
(最佳加强筋分布决定部)
最佳加强筋分布决定部25变更地板面板模型43中的一个加强筋赋予范围，重复执行由一个加强筋赋予范围设定部17、加强筋变量分布取得部19、等效放射功率(ERP)再取得部21及加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部23进行的处理，将地板面板模型43中的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向地板面板31赋予的最佳的加强筋的分布。
即，最佳加强筋分布决定部25针对由一个加强筋赋予范围设定部17设定的每个加强筋赋予范围求出地板面板模型43的ERP成为最小的加强筋变量的分布，将该ERP成为最小的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向地板面板模型43赋予的加强筋的最佳的分布。
需要说明的是，最佳加强筋分布决定部25也可以具有进行将关于成为最小ERP的加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布平滑化的平滑处理的功能·单元。并且，也可以将进行平滑处理后的加强筋变量的分布决定为向地板面板31赋予的加强筋49的最佳的分布。关于对关于成为最小ERP的加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布进行了平滑处理的具体例后述。
<汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法>
接着，以下对本实施方式的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法(以下，简称作“振动噪音降低解析方法”)进行说明。
本实施方式的振动噪音降低解析方法求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，如图5所示，包括车身解析模型取得步骤S1、解析条件设定步骤S3、一个加强筋赋予范围设定步骤S5、加强筋变量分布取得步骤S7、等效放射功率(ERP)再取得步骤S9、加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤S11及最佳加强筋分布决定步骤S13。需要说明的是，详细示出了图5所示的各步骤的是图6。
以下，以求出向作为面板部件而示于图2的地板面板31赋予的加强筋49的最佳的分布的情况为例，基于图6所示的流程来对上述的各步骤进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，各步骤都使用由计算机构成的振动噪音降低解析装置(vibration noisereduction analyzer)1(图1)来执行。
《车身解析模型取得步骤》
车身解析模型取得步骤S1是取得包含将地板面板31(图2)以平面要素进行模型化而得到的地板面板模型43的车身解析模型41的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由车身解析模型取得部13进行。
《解析条件设定步骤》
解析条件设定步骤S3是设定求出与向地板面板模型43赋予的加强筋相关的加强筋变量的分布的最佳化解析(加强筋变量分布解析)中的加强筋变量分布解析条件和振动模式解析中的振动条件的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由解析条件设定部15进行。
在加强筋变量分布解析条件中，存在根据通过加强筋变量分布解析求出的目的而设定的目的条件和在进行加强筋变量分布解析时施加的制约即制约条件。在本实施方式中，目的条件设为了将加强筋变量的一个设定为设计变量的地板面板模型43的等效放射功率(ERP)的最小化。制约条件是在进行加强筋变量分布解析时施加的制约，将一个加强筋赋予范围中的加强筋所占的面积的比率即加强筋面积率设为了50％以下。
振动条件是与用于求出由地板面板模型43的振动引起的等效放射功率(ERP)的振动模式解析相关的解析条件，设定向在后述的加强筋变量分布解析模型生成步骤S73中生成的加强筋变量分布解析模型提供周期性载荷的位置和该周期性载荷的振幅值及周期、约束加强筋变量分布解析模型的位置。需要说明的是，振动模式解析为了算出由地板面板模型43的振动引起的等效放射功率(ERP)而进行，在后述的加强筋变量分布取得步骤S7及等效放射功率(ERP)再取得步骤S9中进行。
《一个加强筋赋予范围设定步骤》
一个加强筋赋予范围设定步骤S5是设定向地板面板模型43赋予加强筋49的多个加强筋赋予范围中的一个加强筋赋予范围的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由一个加强筋赋予范围设定部17进行。
《加强筋变量分布取得步骤》
加强筋变量分布取得步骤S7在包含通过振动模式解析而根据振动条件算出的等效放射功率(ERP)且在解析条件设定步骤S3中设定的加强筋变量分布解析条件下，求出向在一个加强筋赋予范围设定步骤S5中设定的一个加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布，在振动噪音降低解析装置1中由加强筋变量分布取得部19进行。
加强筋变量分布取得步骤S7包括：加强筋变量选择步骤S71，选择一个与向一个加强筋赋予范围赋予的加强筋相关的加强筋变量(位置、形状、大小、角度、朝向)；加强筋变量分布解析模型生成步骤S73，将该选择出的一个加强筋变量作为设计变量而对车身解析模型41设定，生成用于算出向一个加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型51；及加强筋变量设计变量分布解析步骤S75，对生成的加强筋变量分布解析模型51提供在解析条件设定步骤S3中设定且包含通过振动模式解析而根据振动条件算出的等效放射功率(ERP)的加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析，求出将选择出的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的加强筋变量的分布。
加强筋变量选择步骤S71是选择与向地板面板模型43赋予的加强筋相关的加强筋变量的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由加强筋变量选择部191进行。
作为与加强筋相关的加强筋变量，如前述的图3所示，存在加强筋49的位置、形状(圆形)、加强筋49的大小(长度L、宽度w、高度h)、角度θ、加强筋49的朝向(例如，向车内侧或车外侧凸出)。并且，加强筋变量选择步骤S71选择加强筋49的长度L、宽度w、角度θ及高度h的上限值及下限值、加强筋49可取的朝向等作为加强筋变量。
加强筋变量分布解析模型生成步骤S73是将在加强筋变量选择步骤S71中选择出的一个加强筋变量作为设计变量而对车身解析模型41设定，生成用于算出向一个加强筋赋予范围赋予的加强筋的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型51的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由加强筋变量分布解析模型生成部193进行。
加强筋变量设计变量分布解析步骤S75是对在加强筋变量设计变量分布解析步骤S73中生成的加强筋变量分布解析模型51提供在解析条件设定步骤S3中设定且包含根据振动条件而通过振动模式解析算出的等效放射功率(ERP)的所述加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析，求出将所述选择的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的加强筋变量的分布的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由加强筋变量设计变量分布解析部195进行。
具体而言，首先，将在解析条件设定步骤S3中设定的振动条件向每一个设计变量的加强筋变量的分布解析模型51提供来进行振动模式解析(S751)。通过该振动模式解析，求出地板面板模型43的设定的一个加强筋赋予范围且选择出的设计变量下的各平面要素i的振动速度vi。
接着，将通过该振动模式解析求出的振动速度vi向前述的式(1)代入，算出地板面板模型43的等效放射功率(ERP)(S753)。
然后，以满足在解析条件设定步骤S3中设定的加强筋变量分布解析条件(目的条件及制约条件)的方式，求出向一个加强筋赋予范围赋予的选择出的设计变量的分布。即，进行以下的最佳化解析处理：在加强筋变量分布解析条件即制约条件下，将通过式(1)算出的等效放射功率(ERP)的最小化设为目的条件，更新对加强筋变量分布解析模型51设定的设计变量，求出各设计变量的地板面板模型43的ERP成为最小的一个加强筋变量的分布。
通过这样的解析处理，对加强筋变量分布解析模型51设定的设计变量成为连续变化的值，该值的大小表示加强筋对目的条件的贡献。因此，基于通过加强筋变量的分布的解析处理求出的设计变量的值，加强筋变量的分布(加强筋的位置、各加强筋的位置处的大小(长度、宽度、高度等)、角度、朝向)被求出。
《等效放射功率(ERP)再取得步骤》
等效放射功率(ERP)再取得步骤S9再次取得被设定了在加强筋变量分布取得步骤S7中求出的加强筋变量的分布的地板面板模型43的等效放射功率(ERP)，在振动噪音降低解析装置1中由等效放射功率(ERP)再取得部21进行。
在等效放射功率(ERP)再取得步骤S9中，关于被设定了在加强筋变量分布取得步骤S7中取得的加强筋变量的分布的地板面板模型43进行振动模式解析，将通过该振动模式解析求出的振动速度vi向前述的式(1)，算出等效放射功率(ERP)。
例如，担心由从加强筋变量作为设计变量而选择的顺序等引起的加强筋变量分布解析中的误差，但通过在等效放射功率(ERP)再取得步骤S9中再次取得等效放射功率(ERP)，能够降低上述误差。
或者，通过变更选择加强筋变量作为设计变量的顺序而进行加强筋变量分布的最佳化解析(加强筋变量分布解析)，并在等效放射功率(ERP)再取得步骤S9中再次取得等效放射功率(ERP)，能够降低所述加强筋变量分布解析中的误差。
不过，也可以取得在加强筋变量设计变量分布解析步骤S75中在算出等效放射功率(ERP)的步骤S753中算出的ERP，还可以省略等效放射功率(ERP)再取得步骤S9。
《加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤》
加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤S11变更在加强筋变量分布取得步骤S7中求出的加强筋变量，重复执行加强筋变量分布取得步骤S7和等效放射功率(ERP)再取得步骤S9，关于在一个加强筋赋予范围设定步骤S5中设定的一个加强筋赋予范围求出ERP成为最小的加强筋变量的分布，在振动噪音降低解析装置1中由加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部23进行。
加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤S11中的具体的处理是图6所示那样。
首先，判定在等效放射功率(ERP)再取得步骤S9中再次取得的等效放射功率(ERP)是否是最小值(S111)。在此，ERP的最小值是指求出从一个加强筋赋予范围内的加强筋变量中选择出的每个设计变量的分布且关于该求出的设计变量的分布取得的ERP中的最小值。
在加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤S11中取得的ERP不是最小值的情况下，变更加强筋变量涉及的一个设计变量(S113)，重复进行加强筋变量分布解析模型生成步骤S73和加强筋变量设计变量分布解析步骤S75及等效放射功率(ERP)再取得步骤S9。
若ERP是最小值，则判定是否关于加强筋的位置、形状、大小、角度、朝向等加强筋变量全部进行变更并取得了加强筋变量的分布(S115)。例如，首先，关于加强筋的位置，求出将ERP最小化的分布，接着，关于另一个加强筋变量将ERP最小化，该最小化的加强筋变量设为恒定，求出关于又一个的加强筋变量的最小ERP，依次重复进行这些步骤。
在判定为未关于加强筋变量变更全部的情况下，重新变更为别的加强筋变量(S117)，重复进行加强筋变量分布取得步骤(S7)、等效放射功率(ERP)再取得步骤(S9)。另一方面，在判定为关于加强筋变量变更了全部的情况下，保存一个加强筋赋予范围中的成为最小ERP的加强筋变量的分布(S119)。
《最佳加强筋分布决定步骤》
最佳加强筋分布决定步骤S13是变更地板面板模型43中的加强筋赋予范围，重复执行一个加强筋赋予范围设定步骤S5、加强筋变量分布取得步骤S7、等效放射功率(ERP)再取得步骤S9及加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得步骤S11，决定地板面板31中的赋予加强筋的范围和该赋予加强筋的范围中的加强筋的分布的步骤，在振动噪音降低解析装置1中由最佳加强筋分布决定部25进行。
具体而言，在未关于对地板面板模型43设定的多个加强筋赋予范围的全部求出加强筋变量的分布的情况下，判定为变更一个加强筋赋予范围(S131)，直到关于全部的加强筋赋予范围求出加强筋变量的分布为止，重复执行一个加强筋赋予范围的设定(S5)、加强筋变量的分布的取得(S7)、等效放射功率(ERP)的再取得(S9)及最小ERP下的加强筋变量分布的取得(S11)。
在关于多个加强筋赋予范围的全部通过加强筋变量分布解析求出了加强筋变量的分布的情况下，判定为不变更一个加强筋赋予范围(S131)。然后，选出成为针对每个加强筋赋予范围取得的最小ERP中的最小的最小ERP的加强筋赋予范围，取得关于该选出的加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布(位置、形状、大小、角度、朝向)(S133)。而且，将关于该选出的加强筋赋予范围取得的加强筋变量的分布决定为向地板面板31赋予的加强筋的最佳的分布(S135)。
需要说明的是，最佳加强筋分布决定步骤S13也可以进行将关于成为最小ERP的加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布平滑化的平滑处理，将该平滑处理后的加强筋变量的分布决定为向地板面板31的加强筋赋予范围赋予的加强筋的分布。关于在最佳加强筋分布决定步骤S13中进行平滑处理后的加强筋变量的分布的具体例后述。
在图7及图8中示出利用本实施方式的振动噪音降低解析方法及解析装置1关于作为面板部件将地板面板31模型化而具有顶板部43a和纵壁部43b、43c及43d的地板面板模型43求出的加强筋变量的分布的一例。
图7所示的加强筋57及图8所示的加强筋61是将作为加强筋变量之一的加强筋的高度h作为设计变量对具有地板面板模型43的车身解析模型41设定而生成的加强筋变量分布解析模型51中的地板面板模型43的加强筋赋予范围设为顶板部43a(图7)或纵壁部43b～43d(图8)来进行加强筋变量分布解析(最佳化解析)而求出的加强筋变量的分布。
并且，在该加强筋变量分布解析中，作为加强筋的基本形状，加强筋的长度L及宽度(直径)w给出35mm，高度h给出3.0mm，角度θ给出60°，加强筋的朝向给出(车内·车外)两侧，给出了与这些加强筋的基本形状相关的加强筋变量和加强筋变量分布解析条件及振动条件。作为加强筋变量分布解析条件，对目的条件给出了设定的设计变量下的等效放射功率(ERP)的最小化，对制约条件给出了加强筋面积率50％。另外，作为振动条件，将车辆右侧的后减振部53设为载荷输入点而在Z方向(车身上下方向)上给出了1N的周期性载荷(振幅1N)(参照图2及图4)。需要说明的是，对加强筋变量分布解析中的解析处理应用了形貌最佳化。
在表1中示出将使用本发明的实施方式的振动噪音降低解析装置1将加强筋赋予范围设为顶板部43a而求出的加强筋57的分布(图7)对顶板部43a设定的地板面板模型43的等效放射功率(ERP)和作为比较对象而不赋予加强筋的原始形状的地板面板模型43的等效放射功率(ERP)的结果。
(表1)
地板面板模型 频段(Hz) 等效放射功率(dB) 与原始形状的差
原始形状 80-90 42.2 ----
加强筋赋予(顶板部) 80-90 30.8 ▲11.4dB
从表1可知：与关于未被赋予加强筋的原始形状的地板面板模型43算出的等效放射功率相比，关于将利用本实施方式的振动噪音降低解析装置1求出的加强筋57的最佳的分布对顶板部43a设定的地板面板模型43算出的等效放射功率降低了11.4dB。
在表2中示出将使用本发明的振动噪音降低解析装置1将加强筋赋予范围设为纵壁部43b～43d(图8(c))而求出的加强筋变量的分布即加强筋61(图8(a-1)～(a-3))对纵壁部43b～43d的各自设定的地板面板模型43的等效放射功率和作为比较对象而不赋予加强筋的原始形状的地板面板模型43的等效放射功率的结果。
(表2)
地板面板模型 频段(Hz) 等效放射功率(dB) 与原始形状的差
原始形状 80-90 42.2 ----
加强筋赋予(纵壁部) 80-90 37.8 ▲4.4dB
从表2可知：与关于不赋予加强筋的原始形状的地板面板模型算出的等效放射功率相比，关于将利用本发明的振动噪音降低解析装置1进行加强筋变量分布解析而求出的加强筋变量的分布即加强筋61对纵壁部43b～43d设定的地板面板模型43算出的等效放射功率降低了4.4dB。
而且，在表3中示出比较了关于作为比较例而如图9所示那样对包含顶板部43a和纵壁部43b～43d在内的整面设定了加强筋65的地板面板模型43算出的等效放射功率和不赋予加强筋的原始形状的地板面板模型43的等效放射功率的结果。
(表3)
地板面板模型 频段(Hz) 等效放射功率(dB) 与原始形状的差
原始形状 80-90 42.2 ----
加强筋赋予(整而) 80-90 32.5 ▲9.7dB
从表3可知：与关于不赋予加强筋的原始形状的地板面板模型43算出的等效放射功率相比，关于利用本发明的振动噪音降低解析装置1进行加强筋变量分布解析而求出的加强筋变量的分布即加强筋65设定于整面的地板面板模型43算出的等效放射功率降低了9.7dB。
需要说明的是，在比较例中，例如成为也对地板面板模型43的冲头肩R部(punchshoulder portion)、冲模肩R部(die shoulder portion)的倾斜变化的范围赋予加强筋65的结果，因此，对冲头肩R部的模具(tool of press forming)、冲模肩R部的模具赋予的加强筋在压力成型时偏离而难以形成期望的加强筋形状。
或者，也存在在压力成型后对模具赋予的具有各种倾斜的加强筋的凹凸成为妨碍而模具不脱落的课题。而且，振动噪音在部件的平面或接近于平面的部分处产生，因此无需对冲头肩R部、冲模肩R部这样的具有倾斜面而刚性(stiffness)高的部位赋予加强筋。另外，若对凸缘部(flange portion)赋予加强筋，则在与其他的部件的对接面产生空隙(gap)而接合变得困难，接合强度有时会下降。
在本发明中，通过避开上述的冲头肩R部、冲模肩R部等因加强筋的赋予而容易产生上述课题的范围而在平面或接近于平面的部分设定加强筋赋予范围，针对各加强筋赋予范围求出最佳的加强筋变量的分布，因此能够确切地防止振动噪音。
而且，研究了关于通过加强筋变量分布解析求出的加强筋变量的分布进行了平滑处理的结果。将关于图7(a)所示的加强筋变量的分布(加强筋57)进行平滑处理后的加强筋59a～59s在图7(b)中示出，将关于图8(a-1)～图8(a-3)所示的加强筋变量的分布(加强筋61)进行平滑处理后的加强筋63a～63m在图8(b-1)～(b-3)中示出，将关于图9(a)所示的加强筋变量的分布(加强筋65)进行平滑处理后的加强筋67a～67w在图9(b)中示出。
如图7(b)、图8(b-1)～(b-3)及图9(b)所示，在难以制造按照通过加强筋变量分布解析求出的加强筋变量的分布的形状而被赋予了加强筋57、加强筋61或加强筋65的面板部件的情况下，通过将进行平滑处理后的加强筋59a～59s、加强筋63a～63m及加强筋67a～加强筋67w决定为向面板部件赋予的加强筋的分布，被赋予了加强筋的面板部件的制造变得容易。
需要说明的是，在上述的例子中，将顶板部43a的整面设为加强筋赋予范围而求出了加强筋变量的分布，但本发明也可以将顶板部43a分割为多个区域，将该分割后的区域中的1个或2个以上的区域设为加强筋赋予范围来进行加强筋变量分布解析，求出ERP成为最小的加强筋赋予范围和其加强筋变量的分布。另外，在纵壁部中也是同样。
以上，根据本发明的振动噪音降低解析方法及解析装置1，能够高精度地求出向汽车的面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，通过基于该求出的最佳的加强筋的分布来向所述面板部件赋予加强筋，能够降低从该面板部件放射的等效放射功率，降低由振动引起的噪音。由此，能够有助于汽车的安静性、商品价值的提高。
产业上的可利用性
根据本发明，能够提供能够高效地求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳且能够实际制造的加强筋的分布(位置、形状、大小、角度及朝向)的汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置。
附图标记说明
1 振动噪音降低解析装置
3 显示装置
5 输入装置
7 存储装置
9 作业用数据存储器
11 运算处理部
13 车身解析模型取得部
15 解析条件设定部
17 一个加强筋赋予范围设定部
19 加强筋变量分布取得部
191 加强筋变量选择部
193 加强筋变量分布解析模型生成部
195 加强筋变量设计变量分布解析部
21 等效放射功率(ERP)再取得部
23 加强筋赋予范围内最小ERP加强筋变量分布取得部
25 最佳加强筋分布决定部
31 地板面板
31a 顶板部
40 车身解析模型文件
41 车身解析模型
43 地板面板模型
43a 顶板部
43b、43c、43d 纵壁部
45 车身整体模型
47 后减振部
49 加强筋(基本形状)
51 加强筋变量分布解析模型
53 后减振部
57 加强筋
59a～59r 平滑处理后的加强筋
61 加强筋
63a～63m 平滑处理后的加强筋
65 加强筋
67a～67w 平滑处理后的加强筋

Claims (2)

1.一种汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法，求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，其中，计算机进行以下的各步骤：
车身解析模型取得步骤，取得包含将所述汽车的面板部件以平面要素进行模型化而得到的面板部件模型的车身解析模型；
解析条件设定步骤，设定用于最佳化解析的加强筋变量分布解析条件和振动模式解析中的振动条件，所述最佳化解析求出与向所述面板部件模型赋予的加强筋相关的加强筋变量的分布；
一个加强筋赋予范围设定步骤，设定向所述面板部件模型赋予所述加强筋的多个加强筋赋予范围中的一个加强筋赋予范围；
加强筋变量分布取得步骤，在包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率的所述加强筋变量分布解析条件下，求出向设定的所述一个加强筋赋予范围赋予的所述加强筋变量的分布；
等效放射功率再取得步骤，再次取得设定了该求出的加强筋变量的分布的所述面板部件模型的等效放射功率；
加强筋赋予范围内最小等效放射功率加强筋变量分布取得步骤，变更在所述加强筋变量分布取得步骤中求出的加强筋变量，重复执行所述加强筋变量分布取得步骤和所述等效放射功率再取得步骤，关于设定的所述一个加强筋赋予范围求出所述等效放射功率成为最小的加强筋变量的分布；及
最佳加强筋分布决定步骤，变更所述面板部件模型中的所述一个加强筋赋予范围，重复执行所述一个加强筋赋予范围设定步骤、所述加强筋变量分布取得步骤、所述等效放射功率再取得步骤及所述加强筋赋予范围内最小等效放射功率加强筋变量分布取得步骤，将所述面板部件模型中的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的最佳的加强筋的分布，
所述加强筋变量分布取得步骤包括：
加强筋变量选择步骤，选择一个与向设定的所述一个加强筋赋予范围赋予的加强筋相关的加强筋变量；
加强筋变量分布解析模型生成步骤，将该选择的一个加强筋变量作为设计变量而对所述车身解析模型设定，生成用于算出向所述一个加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型；及
加强筋变量设计变量分布解析步骤，对该生成的加强筋变量分布解析模型提供在所述解析条件设定步骤中设定且包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率的所述加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析，求出将所述选择的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的加强筋变量的分布，
所述最佳加强筋分布决定步骤针对在所述一个加强筋赋予范围设定步骤中设定的每个所述一个加强筋赋予范围求出所述面板部件模型的等效放射功率成为最小的加强筋变量的分布，将该等效放射功率成为最小的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的加强筋的最佳的分布。
2.一种汽车的面板部件的振动噪音降低解析装置，求出为了降低由汽车的面板部件的振动引起的噪音而向该面板部件赋予的加强筋的最佳的分布，其中，包含：
车身解析模型取得部，取得包含将所述汽车的面板部件以平面要素进行模型化而得到的面板部件模型的车身解析模型；
解析条件设定部，设定用于最佳化解析的加强筋变量分布解析条件和振动模式解析中的振动条件，所述最佳化解析求出与向所述面板部件模型赋予的加强筋相关的加强筋变量的分布；
一个加强筋赋予范围设定部，设定向所述面板部件模型赋予所述加强筋的多个加强筋赋予范围中的一个加强筋赋予范围；
加强筋变量分布取得部，在包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率的所述加强筋变量分布解析条件下，求出向设定的所述一个加强筋赋予范围赋予的所述加强筋变量的分布；
等效放射功率再取得部，再次取得设定有该求出的加强筋变量的分布的所述面板部件模型的等效放射功率；
加强筋赋予范围内最小等效放射功率加强筋变量分布取得部，变更由所述加强筋变量分布取得部求出的加强筋变量，重复执行由所述加强筋变量分布取得部和所述等效放射功率再取得部进行的处理，关于设定的所述一个加强筋赋予范围求出所述等效放射功率成为最小的加强筋变量的分布；及
最佳加强筋分布决定部，变更所述面板部件模型中的所述一个加强筋赋予范围，重复执行由所述一个加强筋赋予范围设定部、所述加强筋变量分布取得部、所述等效放射功率再取得部及所述加强筋赋予范围内最小等效放射功率加强筋变量分布取得部进行的处理，将所述面板部件模型中的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的最佳的加强筋的分布，
所述加强筋变量分布取得部具有：
加强筋变量选择部，选择一个与向设定的所述一个加强筋赋予范围赋予的加强筋相关的加强筋变量；
加强筋变量分布解析模型生成部，将该选择的一个加强筋变量作为设计变量而对所述车身解析模型设定，生成用于算出向所述一个加强筋赋予范围赋予的加强筋变量的分布的加强筋变量分布解析模型；及
加强筋变量设计变量分布解析部，对该生成的加强筋变量分布解析模型提供由所述解析条件设定部设定且包含通过所述振动模式解析而根据所述振动条件算出的等效放射功率的所述加强筋变量分布解析条件来进行最佳化解析，求出将所述选择的一个加强筋变量作为设计变量而最佳化后的加强筋变量的分布，
所述最佳加强筋分布决定部针对由所述一个加强筋赋予范围设定部设定的每个所述一个加强筋赋予范围求出所述面板部件模型的等效放射功率成为最小的加强筋变量的分布，将该等效放射功率成为最小的加强筋赋予范围和关于该加强筋赋予范围求出的加强筋变量的分布决定为向所述面板部件赋予的加强筋的最佳的分布。
CN202080064993.2A 2019-09-19 2020-05-07 汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置 Active CN114423671B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019170362A JP6798595B1 (ja) 2019-09-19 2019-09-19 自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法及び解析装置
JP2019-170362 2019-09-19
PCT/JP2020/018489 WO2021053872A1 (ja) 2019-09-19 2020-05-07 自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法及び解析装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114423671A CN114423671A (zh) 2022-04-29
CN114423671B true CN114423671B (zh) 2024-05-07

Family

ID=73646812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080064993.2A Active CN114423671B (zh) 2019-09-19 2020-05-07 汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220350940A1 (zh)
EP (1) EP4032786A4 (zh)
JP (1) JP6798595B1 (zh)
KR (1) KR20220047336A (zh)
CN (1) CN114423671B (zh)
MX (1) MX2022003311A (zh)
WO (1) WO2021053872A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112149226B (zh) * 2020-09-15 2023-10-31 青岛大学 一种基于局部无网格基本解法的车内噪声预测方法
CN117113786B (zh) * 2023-10-25 2024-02-23 泉州装备制造研究所 一种基于动力学振动响应分析的经编机的优化方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014048886A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Jfe Steel Corp 構造体を構成する部品の最適局所的補強位置検出方法、装置および最適局所的補強位置検出方法に基づいて部品を補強する方法
JP2015185142A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 マツダ株式会社 振動解析モデル作成装置、及び振動解析モデル作成方法
JP2015185143A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 マツダ株式会社 振動解析装置、及び振動解析方法
CN109791577A (zh) * 2016-10-04 2019-05-21 杰富意钢铁株式会社 车体的接合位置的最佳化解析方法以及装置
JP2019096041A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 横浜ゴム株式会社 シミュレーション方法、その装置およびプログラム
JP2019128868A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 Ｊｆｅスチール株式会社 車体部品の補剛部材の形状最適化解析方法及び装置
CN110226161A (zh) * 2017-02-24 2019-09-10 杰富意钢铁株式会社 车身增强构件的形状优化方法及形状优化装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4103140B2 (ja) * 2003-11-11 2008-06-18 マツダ株式会社 自動車のフロアパネル構造及び製造方法
JP5361492B2 (ja) 2009-03-30 2013-12-04 ダイハツ工業株式会社 車両における車体前部構造
JP6935743B2 (ja) * 2017-12-25 2021-09-15 トヨタ自動車株式会社 車両のパネル部材の振動解析装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014048886A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Jfe Steel Corp 構造体を構成する部品の最適局所的補強位置検出方法、装置および最適局所的補強位置検出方法に基づいて部品を補強する方法
JP2015185142A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 マツダ株式会社 振動解析モデル作成装置、及び振動解析モデル作成方法
JP2015185143A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 マツダ株式会社 振動解析装置、及び振動解析方法
CN109791577A (zh) * 2016-10-04 2019-05-21 杰富意钢铁株式会社 车体的接合位置的最佳化解析方法以及装置
CN110226161A (zh) * 2017-02-24 2019-09-10 杰富意钢铁株式会社 车身增强构件的形状优化方法及形状优化装置
JP2019096041A (ja) * 2017-11-22 2019-06-20 横浜ゴム株式会社 シミュレーション方法、その装置およびプログラム
JP2019128868A (ja) * 2018-01-26 2019-08-01 Ｊｆｅスチール株式会社 車体部品の補剛部材の形状最適化解析方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021053872A1 (ja) 2021-03-25
MX2022003311A (es) 2022-04-18
CN114423671A (zh) 2022-04-29
JP2021047686A (ja) 2021-03-25
US20220350940A1 (en) 2022-11-03
EP4032786A1 (en) 2022-07-27
KR20220047336A (ko) 2022-04-15
JP6798595B1 (ja) 2020-12-09
EP4032786A4 (en) 2022-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114502451B (zh) 汽车的板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置
CN114423671B (zh) 汽车的面板部件的振动噪音降低解析方法及解析装置
US8306790B2 (en) Apparatus, method, and program for acoustic characteristics optimization model analysis
CN113408055B (zh) 一种汽车车架结构优化方法
CN109753722A (zh) 一种提高噪声传递函数的优化设计方法和系统
JP6935743B2 (ja) 車両のパネル部材の振動解析装置
JP4702469B2 (ja) 車両の音響解析装置
JP2018106521A (ja) 解析装置、解析方法、及びコンピュータプログラム
US20110125464A1 (en) Apparatus, method, and program for optimization model analysis
WO2021240964A1 (ja) 車体の接合位置の最適化解析方法及び装置
JP6958670B1 (ja) 車体の接着位置の最適化解析方法及び装置
JP2005266894A (ja) 金型設計支援システム及び方法並びに金型設計支援用プログラム
CN115803249A (zh) 汽车的板部件的振动噪音降低解析装置及解析方法
JP7327424B2 (ja) 自動車の車体部品の板厚感度解析方法、板厚感度解析装置及び板厚感度解析プログラム
JP2021174333A (ja) 車体の接合位置の最適化解析方法及び装置
WO2024166541A1 (ja) 自動車車体設計方法、装置及びプログラム、並びに自動車車体の製造方法
US12124995B2 (en) Method for structural optimization of a design and cost of a physical object
JP2006031488A (ja) 設計支援方法
US20240320389A1 (en) Method and device for determining dividing position and integration of automotive part
WO2022163022A1 (ja) 車体の軽量化方法及び装置
JP2011107927A (ja) 設計支援プログラムおよび設計支援装置
JP2022091029A (ja) タイヤ設計方法、プログラム及びタイヤ設計装置
CN118761150A (zh) 一种车辆轻量化仿真设计方法、装置、设备、介质及程序产品
CN118070581A (zh) 一种电池包的刚度优化方法、电池包、整车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant