侧碰传感器安装点频率响应优化分析

摘要： 系统介绍频率响应分析方法的基本理论，并通过MSC Nastran对侧碰传感器安装点进行频率响应分析，在初始设计结构不能满足要求的情况下，通过结构优化提高侧碰传感器局部安装点的模态频率，满足设计要求.该优化对结构动态特性的改进有重要指导意义.

关键词： 频率响应分析； 侧碰传感器； 模态； MSC Nastran

中图分类号： U461.91文献标志码： B

0引言

侧面碰撞传感器的主要作用是检测车身上碰撞传感器所在位置的加速度信号，并将信号发送至安全气囊ECU控制单元，由ECU识别加速度信号，并判断是否需要点火.

汽车在行驶过程中，会受到发动机、变速器、传动轴和道路等内部和外界的激励，这些激励的范围几乎覆盖从低频到中高频几乎所有频率.受内部和外界激励的作用，侧碰撞传感器安装点有共振的可能.当发生共振时，安装点会出现较大的振幅，此时侧碰传感器采集到的异常加速度信号会传递给安全气囊ECU，当安全气囊ECU误认为达到碰撞减速度阈值时，会导致安全气囊的误爆，给顾客人身安全和公司财产带来不必要的损失.因此，必须在产品设计阶段对传感器安装位置的频率响应特性进行预测，保证其频率响应特性曲线满足厂家对产品安装位置的要求.[1]利用MSC Nastran频率响应分析功能对某车型碰撞传感器安装点进行仿真分析，以验证其性能能否满足目标要求.

1分析理论

在MSC Nastran频率响应分析中，有两种不同的数值方法供选择：直接法（SOL108）和模态法（SL111）[2]，本文采用模态法对侧碰传感器安装点进行频率响应分析.

模态频率响应分析是主模态分析的扩展.作为推导的第一步，假定x=ξ（ω）eiωt （1）将变量从物理坐标u（ω）转换到模态坐标ξ（ω）.因为很少用到所有的模态，所以上式通常是近似代换.

7结论

通过CAE分析与实测试验的相关性对比研究发现，利用MSC Nastran强大的频率响应分析功能，在设计初期对汽车电子产品固定点进行频率响应分析是可行的，并且可以尽早的验证设计的有效性，为性能设计提供数据支持.

参考文献：

[1]谭东升， 李志强， 李晓晨. 汽车安全气囊ECU支架优化设计[C]//Nastran用户论文集. 2005， 126-132.

[2]杨剑， 张璞， 陈火红. 新编MD Nastran有限元实例教程[M]. 北京： 机械工业出版社， 2008.（编辑武晓英）