四、多體系統(tǒng)動力學(xué)方法

　　多體系統(tǒng)是對某類客觀事物的高度抽象和概括，這類系統(tǒng)都具有一個共同的特點，即它們都是通過特定的關(guān)節(jié)(鉸鏈)將諸多零(部)件-即所謂的“體”聯(lián)接起來的;因此我們把多體系統(tǒng)定義為以一定的聯(lián)接方式互相關(guān)聯(lián)起來的多個物體構(gòu)成的系統(tǒng)，這些物體可以是剛體也可以是柔體。如果多體系統(tǒng)中所有的體均為剛體，則稱該系統(tǒng)為多剛體系統(tǒng);如果多體系統(tǒng)含有一個以上的柔體，則稱為柔性多體系統(tǒng)。

　　多體系統(tǒng)動力學(xué)是一般力學(xué)學(xué)科的一個重要分支，其理論基礎(chǔ)為剛體動力學(xué)、分析力學(xué)、有限元理論、連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、計算力學(xué)、控制理論等。在汽車的應(yīng)用為：汽車碰撞過程中人體動力學(xué)響應(yīng)仿真計算，懸架系統(tǒng)多體系統(tǒng)動力學(xué)等。

　　應(yīng)用軟件的代表為ADAMS。 ADAMS，即機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)自動分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是美國MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)開發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。

　　ADAMS軟件使用交互式圖形環(huán)境和零件庫、約束庫、力庫，創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型，其求解器采用多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論中的拉格郎日方程方法，建立系統(tǒng)動力學(xué)方程，對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析，可以輸出位移、速度、加速度和反作用力曲線。ADAMS一方面是虛擬樣機(jī)分析的應(yīng)用軟件，用戶可以運用該軟件非常方便地對虛擬機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)分析;另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺。

　　五、統(tǒng)計能量分析法

　　統(tǒng)計能量分析是個模型化分析方法,它運用能量流關(guān)系式對復(fù)合的、諧振的組裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力特性、振動響應(yīng)級及聲輻射的理論評估,是一種在時間上和空間上的統(tǒng)計特性,這些能量流關(guān)系式在組成組裝結(jié)構(gòu)的各種耦合的子系統(tǒng)(如板、殼等) 之間具有一個簡單的熱類比。在應(yīng)用統(tǒng)計能量分析理論時,將車輛劃分為若干個子系統(tǒng),并假定各子系統(tǒng)之間的主要能量流是由于結(jié)構(gòu)共振或聲學(xué)模態(tài)引起的,即統(tǒng)計能量分析通常是關(guān)于各個共振振蕩器組之間的能量或功率流分析。振動功率損失和功率流動規(guī)律可以用水箱模型描述。

　　統(tǒng)計能量分析作為一種分析方法，其更重要的作用在于列出主要噪聲貢獻(xiàn)，以及預(yù)測不同設(shè)計對車內(nèi)噪聲的相對影響，目前，統(tǒng)計能量分析在預(yù)測和分析車內(nèi)空氣噪聲的應(yīng)用比較普遍，而預(yù)測和分析車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲卻是研究的多，應(yīng)用的少。其中一個重要局限是在汽車研發(fā)初期無法預(yù)測結(jié)構(gòu)耦合損耗因子。建立大量的類似結(jié)構(gòu)的耦合損耗因子數(shù)據(jù)庫可以在一定程度上緩和這個局限性，但其工作量大，而且即使有了數(shù)據(jù)庫，可能仍然很難滿足車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲分析的所有需求。另一方面，傳遞路徑分析方法發(fā)展很快，逐漸成為分析車內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲的主要方法。應(yīng)用軟件有AutoSEA等。

　　AutoSEA 軟件是ESI 公司開發(fā)的基于統(tǒng)計能量分析(SEA)方法、針對中高頻噪聲振動分析的結(jié)構(gòu)-聲學(xué)分析仿真軟件。ESI 公司一直致力于統(tǒng)計能量分析方法的研究和軟件開發(fā)，具有強(qiáng)大的技術(shù)力.