机械工程学报

作者：苏永雷, 张志飞

单位：1. 重庆大学机械与运载工程学院 重庆 400044;2. 小米汽车科技有限公司 北京 100085

关键词：螺栓结合面,虚拟材料层,代理模型,拓扑优化,辐射噪声；

针对电控盖板结合面螺栓线性模拟导致性能偏差较大的工程问题，采用有限元模态分析、试验模态分析与集成优化相结合的技术手段，提出一种虚拟材料层分块建模及参数辨识方法，根据电控盖板结构特征，提出噪声评估方法并完成结构设计优化。考虑电控盖板螺栓结合面刚度非均匀分布的特点，提出改进的虚拟材料层法，对虚拟材料层进行分块处理，以模态仿真值与模态试验值的平均偏差最小为优化目标，采用代理模型优化求解并确定虚拟材料层参数，提升建模精度。以关注频段的最大等效辐射声功率最小化为优化目标，低频段的多阶模态满足设定值为约束条件，控制加强筋体积分数以保持轻量化设计，在考虑工艺性基础上开展电控盖板结构拓扑优化，参考拓扑优化结果改进电控盖板加强筋结构，通过虚拟验证和试验验证，确认优化方案的噪声改善效果。结果表明：改进虚拟材料层法可使前六阶模态的平均偏差从4.29%降低到0.12%；盖板结构优化后，在1 400～2 200 Hz频率范围内，辐射噪声在一定程度上得到改善，说明优化技术路线的有效性。

来源：2025年第17期

《机械工程学报》期刊编辑部

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