JP6798595B1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減する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を提供する。【解決手段】本発明に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法は、フロアパネルモデル43を有する車体解析モデル41を取得するステップS1と、フロアパネルモデル43に付与するビード変数の分布に関する解析条件を設定するステップS3と、一つのビードを付与する範囲を設定するステップS5と、該ビード付与範囲に付与するビード変数の分布を取得するステップS7と、該取得したビード変数の分布が付与されたフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)を再取得するステップS9と、前記ビード付与範囲においてERPが最小となるビード変数の分布を求めるステップS11と、該最小となるビード変数の分布をフロアパネル31に付与するビードの最適な分布として決定するステップS13と、を備えたものである。【選択図】 図5

Description

本発明は、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に関し、特に、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適な分布を求める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に関する。
なお、本願において、ビードの分布とは、パネル部品に付与するビードに関するビード変数(位置と、各位置におけるビードの形、大きさ(長さ、幅、高さなど)、角度及び向き)のことをいう。
自動車のフロアパネル、ダッシュロアパネル等の自動車のパネル部品の振動は、ロードノイズやこもり音の発生源となり、車室内騒音を悪化させる。そのため、車室内騒音の低減は、自動車の商品価値を向上させる上で課題となっている。
パネル部品の振動による車室内騒音を低減する技術として、例えば、特許文献1には、車体の左右側部材からフロントカウルに振動が伝達する伝達経路内にある車体骨格部品にビードを付与することで、ビードが振動伝達の断点として機能する構造が開示されている。しかしながら、この技術では、特定の振動モードでの伝達経路に対して振動を遮断することは出来るが、異なる振動モードで別の伝達経路に対しては、振動を遮断することはできない。
従来、直接的にパネル部品の騒音振動を低減する技術としては、パネル部品にビード(凸状部または凹状部)パターンを形成したり、パネルを厚くすることでその面剛性を高め、固有振動数を変更することが有効であるとされている。しかしながら、従来は経験的にビード(凸状部または凹状部)を配置したために非効率であった。また、従来のパネル部品の板厚を厚くする対策は、車両重量が増加し、燃費が悪化することが問題となっていた。
このような課題に対して、パネルに付与するビードの最適な形状を求める解析ソフトが非特許文献1に開示されている。
また、非特許文献2には、自動車のパネルの振動レベルを低減することで車両のロードノイズを低減した事例が開示されている。
特開2010−228718号公報
"構造最適化設計ソフトウェア Altair OptiStruct"、[online]、[令和1年7月18日検索]、インターネット<URL:https://www.terrabyte.co.jp/Hyper/OptiStruct-3.htm> 清水勝矢、他5名、新型CX-9の静粛性開発について、マツダ技報、No.33、pp.33−38(2016)
しかしながら、非特許文献1には、ビード変数としてビードの形と大きさの中から一つ選択して該ビードの位置のみを求める解析ソフトと該解析結果の例は示されているものの、非特許文献2とともに、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するため、該パネル部品に付与するビードについて、パネル実部品として最適であり実製造が可能なビードの分布(位置、形、大きさ、角度及び向き)をそれぞれどのように求めるかについては、何ら開示されていなかった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適で実製造が可能なビードの分布(位置、形、大きさ、角度及び向き)を効率的に求めることができる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を提供することを目的とする。
(1)本発明に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法は、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適な分布を求めるものであり、コンピュータが以下の各ステップを行うものであって、前記自動車のパネル部品を平面要素でモデル化したパネル部品モデルを含む車体解析モデルを取得する車体解析モデル取得ステップと、前記パネル部品モデルに付与するビードに関するビード変数の分布を求める最適化解析のためのビード変数分布解析条件と、振動モード解析における振動条件と、を設定する解析条件設定ステップと、前記パネル部品モデルに前記ビードを付与する複数のビード付与範囲のうち、一つのビード付与範囲を設定する一つのビード付与範囲設定ステップと、前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件の下で、前記設定した一つのビード付与範囲に付与する前記ビード変数の分布を求めるビード変数分布取得ステップと、該求めたビード変数の分布が付与された前記パネル部品モデルの等価放射パワー(ERP)を再取得する等価放射パワー(ERP)再取得ステップと、前記ビード変数分布取得ステップにおいて求めるビード変数を変更して、前記ビード変数分布取得ステップと前記等価放射パワー(ERP)再取得ステップとを繰り返し実行し、前記設定した一つのビード付与範囲について前記ERPが最小となるビード変数の分布を求めるビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップと、前記パネル部品モデルにおける前記一つのビード付与範囲を変更し、前記一つのビード付与範囲設定ステップと前記ビード変数分布取得ステップと前記等価放射パワー(ERP)再取得ステップと前記ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップとを繰り返し実行し、前記パネル部品モデルにおけるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与する最適なビードの分布として決定する最適ビード分布決定ステップと、を備え、前記ビード変数分布取得ステップは、前記設定したビード付与範囲に付与するビードに関するビード変数を一つ選択するビード変数選択ステップと、該選択した一つのビード変数を設計変数として前記車体解析モデルに設定し、前記ビード付与範囲に付与するビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデルを生成するビード変数分布解析モデル生成ステップと、該生成したビード変数分布解析モデルに、前記解析条件設定ステップにおいて設定されて前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件を与えて最適化解析し、前記選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるビード変数設計変数分布解析ステップと、を有し、前記最適ビード分布決定ステップは、前記一つのビード付与範囲設定ステップにおいて設定した前記ビード付与範囲ごとに前記パネル部品モデルのERPが最小となるビード変数の分布を求め、該ERPが最小となるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与するビードの最適な分布として決定する、ことを特徴とするものである。
(2)本発明に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析装置は、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適な分布を求めるものであって、前記自動車のパネル部品を平面要素でモデル化したパネル部品モデルを含む車体解析モデルを取得する車体解析モデル取得部と、前記パネル部品モデルに付与するビードに関するビード変数の分布を求める最適化解析のためのビード変数分布解析条件と、振動モード解析における振動条件と、を設定する解析条件設定部と、前記パネル部品モデルに前記ビードを付与する複数のビード付与範囲のうち、一つのビード付与範囲を設定する一つのビード付与範囲設定部と、前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件の下で、前記設定した一つのビード付与範囲に付与する前記ビード変数の分布を求めるビード変数分布取得部と、該求めたビード変数の分布が付与された前記パネル部品モデルの等価放射パワー(ERP)を再取得する等価放射パワー(ERP)再取得部と、前記ビード変数分布取得部により求めるビード変数を変更して、前記ビード変数分布取得部と前記等価放射パワー(ERP)再取得部とによる処理を繰り返し実行し、前記設定した一つのビード付与範囲について前記ERPが最小となるビード変数の分布を求めるビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部と、前記パネル部品モデルにおける前記一つのビード付与範囲を変更し、前記一つのビード付与範囲設定部と前記ビード変数分布取得部と前記等価放射パワー(ERP)再取得部と前記ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部とによる処理を繰り返し実行し、前記パネル部品モデルにおけるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与する最適なビードの分布として決定する最適ビード分布決定部と、を備え、前記ビード変数分布取得部は、前記設定したビード付与範囲に付与するビードに関するビード変数を一つ選択するビード変数選択部と、該選択した一つのビード変数を設計変数として前記車体解析モデルに設定し、前記ビード付与範囲に付与するビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデルを生成するビード変数分布解析モデル生成部と、該生成したビード変数分布解析モデルに、前記解析条件設定部により設定されて前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件を与えて最適化解析し、前記選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるビード変数設計変数分布解析部と、を有し、前記最適ビード分布決定部は、前記一つのビード付与範囲設定部により設定された前記ビード付与範囲ごとに前記パネル部品モデルのERPが最小となるビード変数の分布を求め、該ERPが最小となるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与するビードの最適な分布として決定する、ことを特徴とするものである。
本発明においては、自動車のパネル部品に付与するビードの最適な分布を求めることにより、該パネル部品の振動に起因する騒音を低減することができ、自動車の静粛性や商品価値の向上に大きく寄与することができる。
本発明の実施の形態に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析装置のブロック図を示す。 本実施の形態において、解析対象とした自動車のフロアパネルを示す図である。 本実施の形態において、ビード変数分布解析モデルに設定するビードの基本形状(形、大きさ、角度、向き)を説明する図である。 本実施の形態において、ビード変数分布解析モデルに周期的な荷重を付与する位置とその方向を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法の処理の概要を示す図である。 本発明の実施の形態に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法の詳細なフローを示す図である。 フロアパネルモデルの天板部に付与するビード変数の分布の解析結果の一例(a)と、スムージング処理したビード変数の分布の一例(b)を示す図である。 フロアパネルモデルの縦壁部に付与するビード変数の分布の解析結果の例(a−1)、(a−2)、(a−3)と、スムージング処理したビード変数の分布の例(b−1)、(b−2)、(b−3)と、縦壁部(縦壁A、縦壁B及び縦壁C)の位置(c)と、を示す図である。 比較例として、フロアパネルモデルの全面に付与するビード変数の分布の解析結果の一例(a)と、スムージング処理したビード変数の分布の一例(b)を示す図である。
本発明の実施の形態に係る自動車パネル部品の振動騒音低減解析方法及び解析装置について説明するに先立ち、本実施の形態で対象とする自動車のパネル部品について説明する。
なお、本願の図面(図2、図4、図7、図8及び図9)中に示すX方向、Y方向及びZ方向は、それぞれ、車体前後方向、車体幅方向及び車体上下方向を表す。
<自動車のパネル部品>
本発明に係る自動車のパネル部品は、薄板構造の自動車部品であり、一例として図2に示すフロアパネル31が挙げられる。なお、フロアパネル31の天板部31aは紙面奥に凹んだ形状である。
このようなパネル部品が振動すると、ロードノイズやこもり音の発生源となり、車室内の騒音を悪化させる。そのため、パネル部品の振動に起因する騒音を低減するためには、前述のとおり、パネル部品にビードを付与することで該パネル部品の面剛性を高くし、固有振動数を変更することが有効である。
<自動車のパネル部品の振動騒音低減解析装置>
次に、本実施の形態に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析装置(以下、単に「振動騒音低減解析装置」という)の構成について、以下に説明する。
本実施の形態に係る振動騒音低減解析装置1は、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードのビード変数の最適な分布(ビードの位置、及び各位置におけるビードの形、大きさ、角度、向き)を求めるものであって、図1に示すように、PC(パーソナルコンピュータ)等によって構成され、表示装置3、入力装置5、記憶装置7、作業用データメモリ9及び演算処理部11を有している。
そして、表示装置3、入力装置5、記憶装置7及び作業用データメモリ9は、演算処理部11に接続され、演算処理部11からの指令によってそれぞれの機能が実行される。
以下、パネル部品として図2に示すフロアパネル31に付与する最適なビードの分布を求める場合を例として、振動騒音低減解析装置1の各構成について説明する。
≪表示装置≫
表示装置3は、解析結果の表示等に用いられ、液晶モニター等で構成される。
≪入力装置≫
入力装置5は、車体解析モデルファイル40の表示指示や操作者の条件入力等に用いられ、キーボードやマウス等で構成される。
≪記憶装置≫
記憶装置7は、車体解析モデルファイル40等の各種ファイルの記憶等に用いられ、ハードディスク等で構成される。
車体解析モデル41とは、図2に例示するように、フロアパネル31を平面要素でモデル化したフロアパネルモデル43と、車体骨格全体を平面要素及び/又は立体要素でモデル化した車体全体モデル45を含むものであり、車体解析モデルファイル40は、車体解析モデル41の各種情報が格納されたものである。なお、図2に示す車体全体モデル45は、車体全体の一部を示したものである。
車体解析モデルファイル40に格納されている各種情報としては、車体解析モデル41(フロアパネルモデル43及び車体全体モデル45)の要素や節点に関する情報や、材料特性に関する情報、等が挙げられる。
≪作業用データメモリ≫
作業用データメモリ9は、演算処理部11で使用するデータの一時保存(記憶)や演算に用いられ、RAM(Random Access Memory)等で構成される。
≪演算処理部≫
演算処理部11は、図1に示すように、車体解析モデル取得部13と、解析条件設定部15と、一つのビード付与範囲設定部17と、ビード変数分布取得部19と、等価放射パワー(ERP)再取得部21と、ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部23と、最適ビード分布決定部25と、を備え、PC等のCPU(中央演算処理装置)によって構成される。これらの各部は、CPUが所定のプログラムを実行することによって機能する。
演算処理部11における上記の各部の機能を以下に説明する。
(車体解析モデル取得部)
車体解析モデル取得部13は、平面要素を用いてモデル化したパネル部品モデルを含む車体解析モデルを取得するものである。
本実施の形態では、図2に示すフロアパネル31を平面要素でモデル化したフロアパネルモデル43と、車体骨格全体を平面要素及び/又は立体要素でモデル化した車体全体モデル45と、を含む車体解析モデル41として取得する。
車体解析モデル41は、記憶装置7に記憶された車体解析モデルファイル40から車体解析モデル41の要素情報や材料特性情報を読み込むことにより取得することができる。
なお、車体解析モデル取得部13で取得する車体解析モデルは、パネル部品モデルと車体全体モデルを含んでなるものに限らず、複数の車体骨格部品モデルからなる車体部分モデル(図示なし)とパネル部品モデルを含んでなるものや、パネル部品モデルのみからなるものであってもよい。
(解析条件設定部)
解析条件設定部15は、フロアパネルモデル43に付与するビードに関するビード変数の分布を求める最適化解析(ビード変数分布解析)のためのビード変数分布解析条件と、振動モード解析における振動条件と、を設定するものである。
ビード変数分布解析条件には、目的条件と制約条件とがある。
目的条件は、ビード変数分布解析により求める目的に応じて設定する条件であり、本発明では、ビード変数の一つを設計変数とし、該設計変数におけるフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)を最小にする、とした。なお、等価放射パワー(ERP)については、後述する。
制約条件は、ビード変数分布解析を行う上で課す制約であり、本実施の形態では、ビード面積率を50%以下とした。なお、ビード面積率とは、フロアパネルモデル43に設定したビード付与範囲における面積に対し、ビード変数分布解析により求められたビード変数(位置)の分布におけるビードが占める面積の比率とした。
振動条件は、振動モード解析に関する解析条件であり、後述するビード変数分布解析モデル生成部193により生成されるビード変数分布解析モデルにおける周期的荷重を与える位置と該周期的荷重の振幅値及び周期や、ビード変数分布解析モデルを拘束する位置を設定する。
なお、振動モード解析は、フロアパネルモデル43の振動による等価放射パワー(ERP)を算出するために行うものであり、後述するビード変数分布取得部19及び等価放射パワー(ERP)再取得部21により行われる。
図4に、ビード変数分布解析モデル51における車体右側のリアショック部53(図2に示すリアショック部47に相当)を荷重入力点として周期的荷重(振幅1N)を与えた例を示す。
なお、振動条件としては、周期的荷重を与えるものに限らず、ビード変数分布解析モデル51の所定位置に周期的な変位(振幅、周期)を与えるものであってもよい。
(一つのビード付与範囲設定部)
一つのビード付与範囲設定部17は、図2に示すフロアパネルモデル43にビード49を付与する複数のビード付与範囲のうち、一つのビード付与範囲を設定するものである。
本実施の形態では、フロアパネルモデル43の天板部43aや縦壁部43b〜43dをビード付与範囲し、比較として、フロアパネルモデル43の全面をビード付与範囲とした。
(ビード変数分布取得部)
ビード変数分布取得部19は、解析条件設定部15により設定されて振動モード解析により振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含むビード変数分布解析条件の下で、一つのビード付与範囲設定部17により設定した一つのビード付与範囲に付与するビード変数の分布を求めるものであり、図1に示すように、ビード変数選択部191と、ビード変数分布解析モデル生成部193と、ビード変数設計変数分布解析部195と、を有する。
ビード変数選択部191は、フロアパネルモデル43に設定したビード付与範囲に付与するビードの基本形状に関するビード変数を一つ選択するものである。
ビードの基本形状として、例えば図3に示すように、フロアパネルモデル43に付与するビード49の形(円形)、大きさ(長さ(直径)L、幅(直径)w、高さh)、角度θ、及びビード49の向き(車内側に凸又は車外側に凸)がある。
そして、ビード変数選択部191により選択するビード変数は、ビード49の形(例えば、平面視で、円、長方形、正方形、楕円、菱形、長円等)、ビードの長さL、幅w、角度θ及び高さhそれぞれの上限値と下限値、ビード49の取りうる向きである。
ビード49のとりうる向きは、例えば、図3(b)及び図3(c)に示す円形のビードの場合には、車内側に凸又は車外側に凸を与える。もっとも、ビード変数分布解析においてビード49の高さhが正の値から負の値まで取りうるものとし、例えば、高さhが正の値の場合は車内側に凸、負の値の場合は車外側に凸として、ビード49の向きを設定してもよい。
なお、図3は、平面視で円形であって、フロアパネルモデル43の天板部43aに対して法線方向に凸となるビード49を付与した例を示したものである。
ビード変数分布解析モデル生成部193は、ビード変数選択部191により選択した一つのビード変数を設計変数として車体解析モデル41に設定し、前記ビード付与範囲に付与するビードに関するビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデル51を生成するものである。
まず、ビード変数選択部191により選択されたビード変数の範囲内で、ビード変数に関する各変数(形、大きさ(例えば、長さL、幅w又は高さh)、角度及び向き)を設定する。
次に、ビード変数に関する変数のうちの一つを設計変数として選択し(例えば、高さh)、該選択した設計変数を車体解析モデル41(図2)における一つのビード付与範囲設定部17で設定したフロアパネルモデル43のビード付与範囲に設定することにより、ビード変数分布解析モデル51を生成することができる。
ビード変数設計変数分布解析部195は、ビード変数分布解析モデル生成部193により生成したビード変数分布解析モデル51に、解析条件設定部15により設定されて前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件を与えて最適化解析(ビード変数分布解析)し、ビード変数選択部191により選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるものである。
ビード変数設計変数分布解析部195の具体的な手順は、以下のとおりである。
まず、解析条件設定部15により設定された振動条件を一つの設計変数ごとのビード変数分布解析モデルに与えて振動モード解析を行う。この振動モード解析の結果に基づいて、以下の式(1)を用いて等価放射パワー(ERP;Equivalent Radiated Power)を算出する。等価放射パワー(ERP)とは、振動するパネル面から放射される音響特性を表す指標であり、式(1)に示すように、音響を放射する放射面(フロアパネルモデル43の表面)の面積と該放射面の振動速度の2乗の積に比例する。
式(1)において、ηは放射損失係数、Cは音速、RHOはフロアパネルモデル43の材料密度、Aiはフロアパネルモデル43のビード付与範囲の平面要素iの面積、viは平面要素iの振動速度、である。そして、振動速度viは、ビード変数分布解析モデルの振動モード解析により各平面要素iについて求められた値を与える。
そして、解析条件設定部15により設定されて前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含むビード変数分布解析条件を満たすように、設定した一つのビード付与範囲における選択した一つのビード変数の分布を算出する。
すなわち、ビード変数分布解析条件である制約条件(例えば、ビード面積率50%以下)の下で、式(1)により算出したERPを最小化することを目的条件として、ビード変数分布解析モデルに設定された設計変数を更新し、設計変数ごとにフロアパネルモデル43のERPが最小となる一つのビード変数の分布を求める解析処理を行う。
このような解析処理により、ビード変数分布解析モデルに設定された設計変数は連続的に変化する値となり、その値の大小が目的条件に対するビードの寄与を表す。したがって、ビード変数分布の解析処理により求められた設計変数(例えば、高さh)の値と、ビード変数選択部191により選択されたビード変数に関するその他の変数(位置、形、長さ、幅、角度及び向き)に基づくビード変数の分布が求められる。
なお、ビード変数設計変数分布解析部195による解析処理としては、所定の制約条件の下で目的条件を満たすようにパネル部品モデルに付与されたビードの形状を算出することができるものであればよく、例えば、トポグラフィー最適化が好ましい。
(等価放射パワー(ERP)再取得部)
等価放射パワー(ERP)再取得部21は、ビード変数分布取得部19により求めたビード変数の分布が設定されたフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)を再取得するものである。
具体的には、ビード変数分布取得部19により取得したビード変数の分布をフロアパネルモデル43に設定し、該ビード変数の分布が設定されたフロアパネルモデル43について振動モード解析を行い、該振動モード解析により求められた振動速度viを前述した式(1)に代入し、等価放射パワー(ERP)を算出する。
例えば、ビード変数から設計変数として選択する順序等によるビード変数分布解析での誤差が懸念されるが、等価放射パワー(ERP)再取得部21によりこの誤差を低減できる。
あるいは、設計変数としてビード変数を選択する順序を変更してビード変数分布の最適化解析(ビード変数分布解析)を行い、等価放射パワー(ERP)再取得部21により等価放射パワー(ERP)を再取得することにより、前記ビード変数分布解析での誤差を低減できる。
もっとも、ビード変数設計変数分布解析部195によるビード変数分布解析において式(1)により算出されたERPを取得してもよいし、等価放射パワー(ERP)再取得部21を省略してもよい。
(ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部)
ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部23は、ビード変数分布取得部19により求めるビード変数を変更して、ビード変数分布取得部19と等価放射パワー(ERP)再取得部21とによる処理を繰り返し実行し、前記設定した一つのビード付与範囲について前記ERPが最小となるビード変数の分布を求めるものである。
(最適ビード分布決定部)
最適ビード分布決定部25は、フロアパネルモデル43における一つのビード付与範囲を変更し、一つのビード付与範囲設定部17とビード変数分布取得部19と等価放射パワー(ERP)再取得部21とビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部23とによる処理を繰り返し実行し、フロアパネルモデル43におけるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、フロアパネル31に付与する最適なビードの分布として決定するものである。
すなわち、最適ビード分布決定部25は、一つのビード付与範囲設定部17により設定されたビード付与範囲ごとにフロアパネルモデル43のERPが最小となるビード変数の分布を求め、該ERPが最小となるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、フロアパネルモデル43に付与するビードの最適な分布として決定する。
なお、最適ビード分布決定部25は、最小ERPとなるビード付与範囲について求めたビード変数の分布を平滑化するスムージング処理を行う機能・手段を有するものであってもよい。そして、スムージング処理を行ったビード変数の分布を、フロアパネル31に付与するビードの最適な分布として決定してもよい。最小ERPとなるビード付与範囲について求めたビード変数の分布に対してスムージング処理を行った具体例については、後述する。
<自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法>
次に、本実施の形態に係る自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法(以下、単に「振動騒音低減解析方法」という)について、以下に説明する。
本実施の形態に係る振動騒音低減解析方法は、自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適な分布を求めるものであって、図5に示すように、車体解析モデル取得ステップS1と、解析条件設定ステップS3と、一つのビード付与範囲設定ステップS5と、ビード変数分布取得ステップS7と、等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9と、ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップS11と、最適ビード分布決定ステップS13と、を備えている。なお、図5に示す各ステップを詳細に示したものが図6である。
以下、パネル部品として図2に示すフロアパネル31に付与するビードの最適な分布を求める場合を例として、図6に示すフローに基づいて、上記の各ステップについて説明する。なお、以下の説明では、各ステップとも、コンピュータによって構成された振動騒音低減解析装置1(図1)を用いて実行する。
≪車体解析モデル取得ステップ≫
車体解析モデル取得ステップS1は、フロアパネル31(図2)を平面要素でモデル化したフロアパネルモデル43を含む車体解析モデル41を取得するステップであり、振動騒音低減解析装置1においては車体解析モデル取得部13が行うものである。
≪解析条件設定ステップ≫
解析条件設定ステップS3は、フロアパネルモデル43に付与するビードに関するビード変数の分布を求める最適化解析(ビード変数分布解析)におけるビード変数分布解析条件と、振動モード解析における振動条件と、を設定するステップであり、振動騒音低減解析装置1においては解析条件設定部15が行うものである。
ビード変数分布解析条件には、ビード変数分布解析により求める目的に応じて設定する目的条件と、ビード変数分布解析を行う上で課す制約である制約条件と、がある。
本実施の形態において、目的条件は、ビード変数の一つを設計変数として設定したフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)の最小化とした。
制約条件は、ビード変数分布解析を行う上で課す制約であり、一つのビード付与範囲におけるビードが占める面積の比率であるビード面積率を50%以下とした。
振動条件は、フロアパネルモデル43の振動に起因する等価放射パワー(ERP)を求めるための振動モード解析に関する解析条件であり、後述するビード変数分布解析モデル生成ステップS73において生成するビード変数分布解析モデルに周期的荷重を与える位置と該周期的荷重の振幅値及び周期や、ビード変数分布解析モデルを拘束する位置を設定する。
なお、振動モード解析は、フロアパネルモデル43の振動による等価放射パワー(ERP)を算出するために行うものであり、後述するビード変数分布取得ステップS7及び等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9において行われる。
≪一つのビード付与範囲設定ステップ≫
一つのビード付与範囲設定ステップS5は、フロアパネルモデル43にビード49を付与する複数のビード付与範囲のうち一つのビード付与範囲を設定するステップであり、振動騒音低減解析装置1においては一つのビード付与範囲設定部17が行うものである。
≪ビード変数分布取得ステップ≫
ビード変数分布取得ステップS7は、振動モード解析により振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含み、解析条件設定ステップS3において設定されたビード変数分布解析条件の下で、一つのビード付与範囲設定ステップS5において設定した一つのビード付与範囲に付与するビード変数の分布を求めるものであり、振動騒音低減解析装置1においてはビード変数分布取得部19が行うものである。
ビード変数分布取得ステップS7は、ビード付与範囲に付与するビードに関するビード変数(位置、形、大きさ、角度、向き)を一つ選択するビード変数選択ステップS71と、該選択した一つのビード変数を設計変数として車体解析モデル41に設定し、ビード付与範囲に付与するビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデル51を生成するビード変数分布解析モデル生成ステップS73と、生成したビード変数分布解析モデル51に、解析条件設定ステップS3において設定されて振動モード解析により振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含むビード変数分布解析条件を与えて最適化解析し、選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるビード変数設計変数分布解析ステップS75と、を有する。
ビード変数選択ステップS71は、フロアパネルモデル43に付与するビードに関するビード変数を選択するステップであり、振動騒音低減解析装置1においてはビード変数選択部191が行うものである。
ビードに関するビード変数としては、前述の図3に示すように、ビード49の位置、形(円形)、ビード49の大きさ(長さL、幅w、高さh)、角度θ、ビード49の向き(例えば、車内側又は車外側に凸)がある。そして、ビード変数選択ステップS71は、ビード49の長さL、幅w、角度θ及び高さhの上限値及び下限値、ビード49の取りうる向き、等をビード変数として選択する。
ビード変数分布解析モデル生成ステップS73は、ビード変数選択ステップS71において選択した一つのビード変数を設計変数として車体解析モデル41に設定し、ビード付与範囲に付与するビードのビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデル51を生成するステップであり、振動騒音低減解析装置1においてはビード変数分布解析モデル生成部193が行うものである。
ビード変数設計変数分布解析ステップS75は、ビード変数設計変数分布解析ステップS75において生成したビード変数分布解析モデルに、解析条件設定ステップにS3おいて設定されて振動条件から振動モード解析により算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件を与えて最適化解析し、前記選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるステップであり、振動騒音低減解析装置1においてはビード変数設計変数分布解析部195が行うものである。
具体的には、まず、解析条件設定ステップS3において設定された振動条件を一つの設計変数ごとのビード変数の分布に与えて振動モード解析を行う(S751)。該振動モード解析により、フロアパネルモデル43の設定したビード付与範囲であって選択した設計変数における各平面要素iの振動速度viを求める。
次いで、該振動モード解析により求めた振動速度viを前述の式(1)に代入し、フロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)を算出する(S753)。
そして、解析条件設定ステップS3において設定されたビード変数分布解析条件(目的条件及び制約条件)を満たすように、ビード付与範囲に付与する選択した設計変数の分布を求める。すなわち、ビード変数分布解析条件である制約条件の下で、式(1)により算出された等価放射パワー(ERP)の最小化を目的条件として、ビード変数分布解析モデルに設定された設計変数を更新し、各設計変数ごとのフロアパネルモデル43のERPが最小となる一つのビード変数の分布を求める最適化解析処理を行う。
このような解析処理により、ビード変数分布解析モデルに設定された設計変数は連続的に変化する値となり、その値の大小が目的条件に対するビードの寄与を表す。したがって、ビード変数の分布の解析処理により求められた設計変数の値に基づいて、ビード変数の分布(ビードの位置、各ビードの位置における大きさ(長さ、幅、高さなど)、角度、向き)が求められる。
≪等価放射パワー(ERP)再取得ステップ≫
等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9は、ビード変数分布取得ステップS7において求めたビード変数の分布が設定されたフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)を再取得するものであり、振動騒音低減解析装置1においては等価放射パワー(ERP)再取得部21が行うものである。
等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9においては、ビード変数分布取得ステップS7において取得したビード変数の分布が設定されたフロアパネルモデル43について振動モード解析を行い、該振動モード解析により求められた振動速度viを前述した式(1)に代入し、等価放射パワー(ERP)を算出する。
例えば、ビード変数から設計変数として選択する順序等によるビード変数分布解析での誤差が懸念されるが、等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9において等価放射パワー(ERP)を再取得することにより、上記誤差を低減できる。
あるいは、設計変数としてビード変数を選択する順序を変更してビード変数分布の最適化解析(ビード変数分布解析)を行い、等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9において等価放射パワー(ERP)を再取得することにより、前記ビード変数分布解析での誤差を低減できる。
もっとも、ビード変数設計変数分布解析ステップS75において等価放射パワー(ERP)を算出するステップS753で算出したERPを取得してもよいし、等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9を省略してもよい。
≪ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップ≫
ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップS11は、ビード変数分布取得ステップS7において求めるビード変数を変更して、ビード変数分布取得ステップS7と等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9とを繰り返し実行し、一つのビード付与範囲設定ステップS5において設定した一つのビード付与範囲についてERPが最小となるビード変数の分布を求めるものであり、振動騒音低減解析装置1においてはビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部23が行うものである。
ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップS11における具体的な処理は、図6に示すとおりである。
まず、等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9で再取得した等価放射パワー(ERP)が最小値であるかどうかを判定する(S111)。ここで、ERPの最小値とは、一つのビード付与範囲内でのビード変数の中から選択した設計変数ごとの分布を求め、該求めた設計変数の分布について取得したERPのうちの最小値をいう。
ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップS11で取得したERPが最小値でない場合は、ビード変数に係る一つの設計変数を変更し(S113)、ビード変数分布解析モデル生成ステップS73と、ビード変数設計変数分布解析ステップS75及び等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9と、を繰り返し行う。
ERPが最小値であれば、ビードの位置、形、大きさ、角度、向き等のビード変数について全て変更してビード変数の分布を取得したかどうかを判定する(S115)。例えば、まず、ビードの位置について、ERPを最小化した分布を求め、続いて、他のビード変数の一つについてERPを最小化し、その最小化したビード変数は一定として、さらに他のビード変数についての最小ERPを求め、これらを順次繰り返す。
ビード変数に関して全てを変更していないと判定された場合、別のビード変数に変更し直し(S117)、ビード変数分布取得ステップ(S7)、等価放射パワー(ERP)再取得ステップ(S9)と、を繰り返し行う。
一方、ビード変数について全てを変更したと判定された場合、一つのビード付与範囲における最小ERPとなるビード変数の分布を保存する(S119)。
≪最適ビード分布決定ステップ≫
最適ビード分布決定ステップS13は、フロアパネルモデル43におけるビード付与範囲を変更し、一つのビード付与範囲設定ステップS5とビード変数分布取得ステップS7と等価放射パワー(ERP)再取得ステップS9とビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップS11とを繰り返し実行し、フロアパネルにおけるビードを付与する範囲と、該ビードを付与する範囲におけるビードの分布を決定するステップであり、振動騒音低減解析装置1においては最適ビード分布決定部25が行う。
具体的には、フロアパネルモデル43に設定された複数のビード付与範囲の全てについてビード変数の分布が求められていない場合、ビード付与範囲を変更すると判定し(S131)、全てのビード付与範囲についてビード変数の分布を求めるまで、一つのビード付与範囲の設定(S5)と、ビード変数の分布の取得(S7)と、等価放射パワー(ERP)の再取得(S9)と、最小ERPにおけるビード変数分布の取得(S11)と、を繰り返し実行する。
複数のビード付与範囲の全てについてビード変数分布解析によりビード変数の分布が求められた場合、ビード付与範囲を変更しないと判定する(S131)。
そして、ビード付与範囲ごとに取得した最小ERPのうち、最も小さい最小ERPとなるビード付与範囲を選出し、該選出したビード付与範囲について求めたビード変数の分布(位置、形、大きさ、角度、向き)を取得する(S133)。
さらに、該選出したビード付与範囲について取得したビード変数の分布を、フロアパネル31に付与するビードの最適な分布として決定する(S135)。
なお、最適ビード分布決定ステップS13は、最小ERPとなるビード付与範囲について求めたビード変数の分布を平滑化するスムージング処理を行い、該スムージング処理したビード変数の分布を、フロアパネル31のビード付与範囲に付与するビードの分布として決定してもよい。最適ビード分布決定ステップS13において、スムージング処理を行ったビード変数の分布についての具体例は後述する。
本実施の形態に係る振動騒音低減解析方法及び解析装置により、パネル部品としてフロアパネル31をモデル化して天板部43aと縦壁部43b、43c及び43dとを有するフロアパネルモデル43について求めたビード変数の分布の一例を、図7及び図8に示す。
図7に示すビード57及び図8に示すビード61は、フロアパネルモデル43を有する車体解析モデル41に、ビード変数の一つであるビードの高さhを設計変数として設定して生成したビード変数分布解析モデル51におけるフロアパネルモデル43のビード付与範囲を天板部43a(図7)又は縦壁部43b〜43d(図8)としてビード変数分布解析(最適化解析)を行って求めたビード変数の分布である。
そして、当該ビード変数分布解析において、ビードの基本形状としてビードの長さL及び幅(直径)wを35mm、高さhを3.0mm、角度θを60°、ビードの向きを(車内・車外)両側を与え、これらのビードの基本形状に関するビード変数とビード変数分布解析条件及び振動条件を与えた。
ビード変数分布解析条件としては、目的条件には設定した設計変数における等価放射パワー(ERP)の最小化、制約条件にはビード面積率50%を与えた。
また、振動条件としては、車両右側のリアショック部53を荷重入力点としてZ方向(車体上下方向)に1Nの周期的荷重(振幅1N)を与えた(図2及び図3参照)。
なお、ビード変数分布解析における解析処理には、トポグラフィー最適化を適用した。
表1に、本発明の実施の形態に係る振動騒音低減解析装置1を用いてビード付与範囲を天板部43aとして求めたビード57の分布(図7)を天板部43aに設定したフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)と、比較対象としてビードを付与しない元形状のフロアパネルモデル43の等価放射パワー(ERP)の結果を示す。
表1より、ビードが付与されていない元形状のフロアパネルモデル43について算出した等価放射パワーと比べると、本実施の形態に係る振動騒音低減解析装置1により求めたビード57の最適な分布を天板部43aに設定したフロアパネルモデル43について算出した等価放射パワーは11.4dB低減していることが分かる。
表2に、本発明に係る振動騒音低減解析装置1を用いてビード付与範囲を縦壁部43b〜43d(図8(c))として求めたビード変数の分布であるビード61(図8(a−1)から(a−3))を縦壁部43b〜43dのそれぞれに設定したフロアパネルモデル43の等価放射パワーと、比較対象として、ビードを付与しない元形状のフロアパネルモデルの等価放射パワーの結果を示す。
表2より、ビードを付与しない元形状のフロアパネルモデルについて算出した等価放射パワーに比べると、本発明に係る振動騒音低減解析装置1によりビード変数分布解析を行って求めたビード変数の分布であるビード61を縦壁部43b〜43dに設定したフロアパネルモデル63について算出した等価放射パワーは4.4dB低減していた。
さらに、比較例として、図9に示すとおり、天板部43aと縦壁部43b〜43dを含む全面にビード65が設定されたフロアパネルモデル43について算出した等価放射パワーと、ビードを付与しない元形状のフロアパネル全面モデルの等価放射パワーを比べた結果を表3に示す。
表3より、ビードを付与しない元形状のフロアパネルモデル43について算出した等価放射パワーに比べると、本発明に係る振動騒音低減解析装置1によりビード変数分布解析を行って求めたビード変数の分布であるビード65が全面に設定されたフロアパネルモデル43について算出した等価放射パワーは9.7dB低減していた。
なお、比較例では、例えば、フロアパネルモデル43のパンチ肩R部やダイ肩R部の傾斜が変化する範囲にもビード65を付与する結果となるため、パンチ肩R部の金型やダイ肩R部の金型に付与したビードが、プレス成形時にずれて所望するビード形状を形成することが困難であった。
あるいは、プレス成形後に金型に付与した種々の傾斜を持つビードの凹凸が妨げとなって金型が抜けなくなる課題もあった。さらに、振動騒音は、部品の平面または平面に近い部分で生じるため、パンチ肩R部やダイ肩R部のような傾斜面を有して剛性の高い部位にビードを付与する必要はない。又、フランジ部にビードを付与すると、他の部品との合わせ面に空隙が生じて接合が難しくなり、接合強度が低下する場合がある。
本発明では、上記のパンチ肩R部、ダイ肩R部など、ビードの付与により上記課題を生じやすい範囲を避けて、平面または平面に近い部分にビード付与範囲を設定しておくことで、それぞれのビード付与範囲ごとに最適なビード変数の分布を求めるため、振動騒音を的確に防止することが可能となる。
さらに、ビード変数分布解析により求めたビード変数の分布についてスムージング処理を行った結果について検討した。
図7(a)に示すビード変数の分布(ビード57)についてスムージング処理を行ったビード59a〜59sを図7(b)に、図8(a−1)〜図8(a−3)に示すビード変数の分布(ビード61)についてスムージング処理を行ったビード63a〜63mを図8(b−1)〜(b−3)に、図9(a)に示すビード変数の分布(ビード65)についてスムージング処理を行ったビード67a〜67wを図9(b)に示す。
図7(b)、図8(b−1)〜(b−3)及び図9(b)に示すように、ビード変数分布解析により求めたビード変数の分布の形状どおりにビード57、ビード61又はビード65が付与されたパネル部品を製造することが困難な場合には、スムージング処理を行ったビード59a〜59s、ビード63a〜63m及びビード67a〜ビード67wをパネル部品に付与するビードの分布として決定することにより、ビードが付与されたパネル部品の製造が容易となる。
なお、上記の例では、天板部43aの全面をビード付与範囲としてビード変数の分布を求めたものであったが、本発明は、天板部43aを複数の領域に分割し、該分割した領域のうちの1または2以上の領域をビード付与範囲としてビード変数分布解析を行い、ERPが最小となるビード付与範囲と、そのビード変数の分布を求めるものであってもよい。また、縦壁部においても同様である。
以上より、本発明に係る振動騒音低減解析方法及び解析装置によれば、自動車のパネル部品に付与するビードの最適な分布を精度よく求めることができ、該求めた最適なビードの分布に基づいて前記パネル部品にビードを付与することで、該パネル部品から放射される等価放射パワーを低減し、振動に起因する騒音を低減できる。これにより、自動車の静粛性や商品価値の向上に寄与することができる。
1 振動騒音低減解析装置
3 表示装置
5 入力装置
7 記憶装置
9 作業用データメモリ
11 演算処理部
13 車体解析モデル取得部
15 解析条件設定部
17 一つのビード付与範囲設定部
19 ビード変数分布取得部
191 ビード変数選択部
193 ビード変数分布解析モデル生成部
195 ビード変数設計変数分布解析部
21 等価放射パワー(ERP)再取得部
23 ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部
25 最適ビード分布決定部
31 フロアパネル
31a 天板部
40 車体解析モデルファイル
41 車体解析モデル
43 フロアパネルモデル
43a 天板部
43b、43c、43d 縦壁部
45 車体全体モデル
47 リアショック部
49 ビード(基本形状)
51 ビード変数分布解析モデル
53 リアショック部
57 ビード
59a〜59r スムージング処理後のビード
61 ビード
63a〜63m スムージング処理後のビード
65 ビード
67a〜67w スムージング処理後のビード

Claims (2)

  1. 自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適な分布を求める自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法であり、コンピュータが以下の各ステップを行うものであって、
    前記自動車のパネル部品を平面要素でモデル化したパネル部品モデルを含む車体解析モデルを取得する車体解析モデル取得ステップと、
    前記パネル部品モデルに付与するビードに関するビード変数の分布を求める最適化解析のためのビード変数分布解析条件と、振動モード解析における振動条件と、を設定する解析条件設定ステップと、
    前記パネル部品モデルに前記ビードを付与する複数のビード付与範囲のうち、一つのビード付与範囲を設定する一つのビード付与範囲設定ステップと、
    前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件の下で、前記設定した一つのビード付与範囲に付与する前記ビード変数の分布を求めるビード変数分布取得ステップと、
    該求めたビード変数の分布を設定した前記パネル部品モデルの等価放射パワー(ERP)を再取得する等価放射パワー(ERP)再取得ステップと、
    前記ビード変数分布取得ステップにおいて求めるビード変数を変更して、前記ビード変数分布取得ステップと前記等価放射パワー(ERP)再取得ステップとを繰り返し実行し、前記設定した一つのビード付与範囲について前記ERPが最小となるビード変数の分布を求めるビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップと、
    前記パネル部品モデルにおける前記一つのビード付与範囲を変更し、前記一つのビード付与範囲設定ステップと前記ビード変数分布取得ステップと前記等価放射パワー(ERP)再取得ステップと前記ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得ステップとを繰り返し実行し、前記パネル部品モデルにおけるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与する最適なビードの分布として決定する最適ビード分布決定ステップと、を備え、
    前記ビード変数分布取得ステップは、
    前記設定したビード付与範囲に付与するビードに関するビード変数を一つ選択するビード変数選択ステップと、
    該選択した一つのビード変数を設計変数として前記車体解析モデルに設定し、前記ビード付与範囲に付与するビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデルを生成するビード変数分布解析モデル生成ステップと、
    該生成したビード変数分布解析モデルに、前記解析条件設定ステップにおいて設定されて前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件を与えて最適化解析し、前記選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるビード変数設計変数分布解析ステップと、を有し、
    前記最適ビード分布決定ステップは、
    前記一つのビード付与範囲設定ステップにおいて設定した前記ビード付与範囲ごとに前記パネル部品モデルのERPが最小となるビード変数の分布を求め、該ERPが最小となるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与するビードの最適な分布として決定する、ことを特徴とする自動車のパネル部品の振動騒音低減解析方法。
  2. 自動車のパネル部品の振動に起因する騒音を低減するために該パネル部品に付与するビードの最適な分布を求める自動車のパネル部品の振動騒音低減解析装置であって、
    前記自動車のパネル部品を平面要素でモデル化したパネル部品モデルを含む車体解析モデルを取得する車体解析モデル取得部と、
    前記パネル部品モデルに付与するビードに関するビード変数の分布を求める最適化解析のためのビード変数分布解析条件と、振動モード解析における振動条件と、を設定する解析条件設定部と、
    前記パネル部品モデルに前記ビードを付与する複数のビード付与範囲のうち、一つのビード付与範囲を設定する一つのビード付与範囲設定部と、
    前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件の下で、前記設定した一つのビード付与範囲に付与する前記ビード変数の分布を求めるビード変数分布取得部と、
    該求めたビード変数の分布が設定された前記パネル部品モデルの等価放射パワー(ERP)を再取得する等価放射パワー(ERP)再取得部と、
    前記ビード変数分布取得部により求めるビード変数を変更して、前記ビード変数分布取得部と前記等価放射パワー(ERP)再取得部とによる処理を繰り返し実行し、前記設定した一つのビード付与範囲について前記ERPが最小となるビード変数の分布を求めるビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部と、
    前記パネル部品モデルにおける前記一つのビード付与範囲を変更し、前記一つのビード付与範囲設定部と前記ビード変数分布取得部と前記等価放射パワー(ERP)再取得部と前記ビード付与範囲内最小ERPビード変数分布取得部とによる処理を繰り返し実行し、前記パネル部品モデルにおけるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与する最適なビードの分布として決定する最適ビード分布決定部と、を備え、
    前記ビード変数分布取得部は、
    前記設定したビード付与範囲に付与するビードに関するビード変数を一つ選択するビード変数選択部と、
    該選択した一つのビード変数を設計変数として前記車体解析モデルに設定し、前記ビード付与範囲に付与するビード変数の分布を算出するためのビード変数分布解析モデルを生成するビード変数分布解析モデル生成部と、
    該生成したビード変数分布解析モデルに、前記解析条件設定部により設定されて前記振動モード解析により前記振動条件から算出される等価放射パワー(ERP)を含む前記ビード変数分布解析条件を与えて最適化解析し、前記選択した一つのビード変数を設計変数として最適化した分布を求めるビード変数設計変数分布解析部と、を有し、
    前記最適ビード分布決定部は、
    前記一つのビード付与範囲設定部により設定された前記ビード付与範囲ごとに前記パネル部品モデルのERPが最小となるビード変数の分布を求め、該ERPが最小となるビード付与範囲と、該ビード付与範囲について求めたビード変数の分布を、前記パネル部品に付与するビードの最適な分布として決定する、ことを特徴とする自動車のパネル部品の振動騒音低減解析装置。
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