田永康，黄大伟，谢华林，龚运息

(广西科技大学 机械与交通工程学院，广西 柳州 545006)

0 引 言

随着汽车行业的迅猛发展，自从计算机辅助设计进入汽车设计这一领域以来，不但缩短了设计周期，而且能够保证设计精度，降低设计开发的成本,使得汽车轻量化成为现代汽车发展的主要趋势之一。除了汽车的安全性，汽车的舒适性也越来越受到重视。整个汽车系统中，排气系统对汽车整体 NVH 性能起着重要作用[1-2]。当车辆运行时，排气系统承受来自发动机的周期动载荷，载荷引起排气系统振动从而影响系统结构件以及吊挂件的疲劳寿命及可靠性，同时，周期振动通过排气系统橡胶吊挂传递到车体，影响车身结构的噪声振动平顺性(NVH)性能指标[3]。为了进一步了解汽车的振动特性，笔者利用Hypermesh软件对排气系统的自由模态和约束模态进行分析对比，为此后此型号的排气系统的结构优化提供理论基础。

1 排气系统模型建立

排气系统主要由催化器带排气管总成，前消声器总成，中段排气气管总成，后消声器总成部分组成。各段之间通过法兰和螺栓连接，并通过挂钩合件与车体连接在一起[4]。根据排气系统总成结构和各部件的参数，利用UG三维建模建立三维模型，保存为x_t格式导入Hypermesh中，根据有限元计算的要求，对排气系统的非必要部件进行几何处理及简化后的优点如下。

(1) 由于整个排气系统的各机构零件(除法兰、挂钩)都很薄，且长度分布不均匀，因此可以采用板壳单元结构进行前处理，相比于梁结构理论模型，其精确度更高。……