所谓多样本分析是区别于传统单一样本分析而言的传统的单一样本分析中所有的参数都具有唯一的名义值基于这样一组唯一确定的名义值我们会计算得到对应的响应。然而随着对设计可靠性要求的越发严苛要求在设计阶段研究由于参数如衬套刚度、阻尼等波动导致的系统响应波动。这些参数波动可能来自于设计与制造的差异。如果一个参数的波动会导致系统响应的大范围波动那么这个参数的取值就需要格外注意。NVHD支持MSA的模型创建以及生成多样本模型之后的后台自动提交。下面的流程图为多样本分析的作业流程目前NVHD中支持考虑的波动参数(变量)包含子系统模态频率、子系统模态阻尼、弹簧单元刚度、弹簧单元阻尼。如果需要考虑子系统模态频率与子系统模态阻尼那么子系统需要以CMS超单元的形式存在于主模型中。1基础模型定义我们将通过下面这个例子定义一个频响分析工况。激励位置位于发动机激励点响应点位于驾驶员头顶横梁位置。车身与底盘、动力总成的15个接附点如图中黄色小圆柱所示假设接附刚度均为x、y、z三个平动自由度方向2000N/mm。2 生成子系统超单元模型如果需要将子系统的模态频率与子系统模态阻尼作为变量那么就需要生成子系统的超单元模型。本节我们将使用NVHD中的子系统超单元批量生成工具批量生成子系统超单元并将其与Master文件进行一键式关联。首先进入Batch Model Reduction面板勾选需要进行缩聚的子系统勾选Disable OptiStruct element check选项点击Create job按钮进行批量超单元创建。等待子系统缩聚完成状态显示为FINISHED之后点击Assign H3D进行一键式关联。3使用HyperMesh中的Process Manager定义频响工况Process Manager中具有多种常见工况的流程化创建模板可以快速创建如频响分析、随机振动分析、疲劳分析等工况。使用Process Manager可以极大简化操作流程提高工作效率。详细操作请参考文末视频该视频通过Process Manager设置了一个频响工况并输出了驾驶员头顶横梁处的结构加速度响应。4 定义模态随机参数在Modules and Connections标签页需要定义模型信息与连接信息。如果需要将某些子系统的模态频率与子系统模态阻尼作为变量那么该子系统需要选择超单元模型。MSA – Modal Parameters标签页将自动识别具有超单元模型的子系统工程师可以对其频率以及阻尼参数的波动上下限进行调整。按需设置随机样本的个数这个例子中我们设置30个样本。MSA – Connection Parameters标签页将会自动识别Bush单元工程师可以对其刚度以及阻尼参数的上下限进行调整。5MSA作业创建与提交NVHD中的Analysis Manager可用于创建MSA作业。NVHD会在后台自动生成多样本作业并且自动提交计算。6MSA后处理进入HyperView载入NVH后处理专用模块选择Multi Sample Analysis。载入后缀为.tpl的结果文件点击Display可以看到在整个计算频段上由于参数的波动导致的不同响应曲线如下图Nominal代表设计名义值对应的响应曲线Mean代表30次run的均值曲线95%Upr和95%Lwr代表置信度为正负95%的两条曲线也就是说随着变量的波动响应曲线有95%的概率落在这两条曲线之间。其计算方法为取30个样本在某频率下的响应值计算其均值和方差根据正态分布表计算95%Upr和95%Lwr对应的响应值。另外可以输出在整个频段上响应最低的1个样本。可以看到run_00005是所有样本中在整个频段上响应最低的一个样本。除此之外可以在特定频率点下查看变量的不同取值对响应的影响。比如输出40Hz位置排在前9位的弹簧刚度的贡献量将获得如下图表以贡献量最显著的弹簧刚度为例上图中每一条竖线表示该弹簧刚度取当前水平时忽略其他变量的影响之后响应的最大值、均值、最小值。如果这条线段越短则表示变量取当前水平时响应的波动越小。HyperMesh以及OptiStruct对汽车排气系统支架失效模式有限元分析HyperMesh在消声器出口优化设计中的应用基于OptiStruct的蓄电池支架模态频率优化
