基于NOVA和VA One的复杂模型隔声性能联合仿真

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本文以前围内隔声垫为例进行讲解。在汽车行业，前围内隔音垫的隔声性能优劣对整车而言至关重要，因此如何更好地进行前围内隔音垫的声学建模是重中之重，声学包建模有三个要点：

1、VA One中高频声学建模

>>>《VA One隔声性能分析高级应用》https://www.jishulink.com/college/video/c13660

2、FOAM-X声学材料参数仿真

>>>《FOAM-X声学材料仿真分析》https://www.jishulink.com/z/363095?mode=preview

3、NOVA平板件吸隔声仿真对标

>>>《NOVA声学材料仿真分析》https://www.jishulink.com/college/video/c14808

一、VA One中高频声学建模

防火墙钣金需要分频段建模，中频（一般是200~1000Hz，模态数是主要判定原则）是混合模型（Hybrid），高频（一般1000~10000Hz）为统计能量分析模型（SEA）。Hybrid模型的关键是防火墙的模态分析、阻尼损耗因子和模态密度、声学包厚度区分划分，SEA模型的关键是防火墙子系统划分、阻尼损耗因子、过孔插入损失以及声学包厚度分布计算。

1、子系统划分。以SEA模型为例，子系统根据关键过孔区域、激励源重要区域、一般区域等来划分，换分完成子系统区域后，以模态数为准则进行SEA建模，同时需要检查自由边等。

2、重要参数定义。建立完SEA模型后，将阻尼损耗因子和模态密度赋予防火墙板件，阻尼损耗因子对于简单结构可参照如下公式计算，阻尼损耗因子由结构损耗因子、声辐射损耗因子和边界连接损耗因子组成，但对于防火墙这种复杂结构一般采用实测或者根据经验车型获取。

对于模态密度（简单结构）有以下三种方法计算，但对于防火墙这种复杂结构一般采用实测或者根据经验车型获取。

3、声学包建模。声学包建模是整个隔声性能仿真的核心，声学包参数、厚度、覆盖率的准确性直接影响到仿真的精确性。声学包在VA One中主要分为两大类：发泡类材料和纤维类材料，发泡类材料有9大声学参数，纤维类材料有6大声学参数，关键参数包括密度、流阻、曲折因子、孔隙率等。前围内隔音垫常用的声学包材料是EVA+PU发泡，PU发泡材料的声学参数如下：

声学包主要有三种建模方式：NCT建模法、自定义建模法、MNCT建模法。

（1）NCT建模法：声学包层叠式布置，可建立单层或多层声学包，EVA是重层，采用Septum建模，PU发泡是发泡材料，采用Foam建模。每种建模方式的关键均是厚度的准确性，在建模之前需要提前进行厚度分布计算，得到声学包材料的不同厚度分布状态。（混合模型中的有限元面仅支持NCT建模法）

（2）自定义建模法：此建模法是本文的重点，也是与NOVA联合仿真的重要建模方法（工程中常用）。一般NOVA分析得到的每种声学包厚度的吸隔声数据后可通过自定义建模法进行定义并覆盖到钣金上。

（3）MNCT建模法：声学包分布式布置。自定义建模法得到不同厚度声学包的吸隔声数据后，可通过此建模定义每种厚度的覆盖率，从而形成一个完成声学包模型。

二、FOAM-X声学材料参数仿真

声学参数可以通过试验测试得到，但如果每个参数都通过测试，工作量巨大，因此可以采用Foam-X软件逆推法得到相关参数，一般孔隙率、流阻、弹性模量、泊松比和阻尼损耗因子可以采用直接测量法，曲折因子、粘特性长度和热特性长度通过Foam-X软件仿真得到，其中Foam-X软件仿真的基础是阻抗管吸音测试（法向入射）。