OptiStruct NVH系列專題從第一期《模態貢獻量》至今已經三月有餘，在這三個多月時間裡，我們詳細介紹了NVH問題的諸多診斷與優化方法。
今天我們來講一個全新的概念：多樣本分析(Multi-sample analysis，以下簡稱MSA)。
所謂多樣本分析是區別于傳統單一樣本分析而言的，傳統的單一樣本分析中，所有的參數都具有唯一的名義值，基於這樣一組唯一確定的名義值，我們會計算得到對應的響應。然而，隨著對設計可靠性要求的越發嚴苛，要求在設計階段研究由於參數（如襯套剛度、阻尼等）波動導致的系統回應波動。這些參數波動可能來自於設計與製造的差異。如果一個參數的波動會導致系統響應的大範圍波動，那麼這個參數的取值就需要格外注意。
NVHD支援MSA的模型創建以及生成多樣本模型之後的後臺自動提交。
下面的流程圖為多樣本分析的作業流程👇
目前NVHD中支援考慮的波動參數(變數)包含子系統模態頻率、子系統模態阻尼、彈簧單元剛度、彈簧單元阻尼。如果需要考慮子系統模態頻率與子系統模態阻尼，那麼子系統需要以CMS超單元的形式存在於主模型中。
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基礎模型定義
我們將通過下面這個例子，定義一個頻響分析工況。激勵位置位於發動機激勵點，響應點位於駕駛員頭頂橫樑位置。車身與底盤、動力總成的15個接附點如圖中黃色小圓柱所示，假設接附剛度均為x、y、z三個平動自由度方向2000N/mm。
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生成子系統超單元模型
如果需要將子系統的模態頻率與子系統模態阻尼作為變數，那麼就需要生成子系統的超單元模型。本節我們將使用NVHD中的子系統超單元批量生成工具批量生成子系統超單元，並將其與Master檔進行一鍵式關聯。
首先進入Batch Model Reduction面板，勾選需要進行縮聚的子系統，勾選Disable OptiStruct element check選項，點擊Create job按鈕進行批量超單元創建。
等待子系統縮聚完成，狀態顯示為FINISHED之後，點擊Assign H3D進行一鍵式關聯。
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使用HyperMesh中的Process Manager定義頻響工況
Process Manager中具有多種常見工況的流程化創建範本，可以快速創建如頻響分析、隨機振動分析、疲勞分析等工況。使用Process Manager可以極大簡化操作流程，提高工作效率。
詳細操作請參考文末視頻，該視頻通過Process Manager設置了一個頻響工況，並輸出了駕駛員頭頂橫樑處的結構加速度回應。
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定義模態隨機參數
在Modules and Connections標籤頁，需要定義模型資訊與連接資訊。如果需要將某些子系統的模態頻率與子系統模態阻尼作為變數，那麼該子系統需要選擇超單元模型。
MSA – Modal Parameters標籤頁將自動識別具有超單元模型的子系統，工程師可以對其頻率以及阻尼參數的波動上下限進行調整。按需設置隨機樣本的個數，這個例子中我們設置30個樣本。
MSA – Connection Parameters標籤頁將會自動識別Bush單元，工程師可以對其剛度以及阻尼參數的上下限進行調整。
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MSA作業創建與提交
NVHD中的Analysis Manager可用於創建MSA作業。
NVHD會在後臺自動生成多樣本作業，並且自動提交計算。
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MSA後處理
進入HyperView，載入NVH後處理專用模組，選擇Multi Sample Analysis。
載入尾碼為.tpl的結果檔
點擊Display可以看到在整個計算頻段上由於參數的波動導致的不同回應曲線，如下圖👇
Nominal代表設計名義值對應的回應曲線；Mean代表30次run的均值曲線；95%Upr和95%Lwr代表置信度為正負95%的兩條曲線，也就是說，隨著變數的波動，回應曲線有95%的概率落在這兩條曲線之間。
其計算方法為：取30個樣本在某頻率下的回應值，計算其均值和方差，根據正態分佈表計算95%Upr和95%Lwr對應的回應值。
另外可以輸出在整個頻段上，回應最低的1個樣本。
可以看到run_00005是所有樣本中，在整個頻段上回應最低的一個樣本。
除此之外，可以在特定頻率點下查看變數的不同取值對回應的影響。比如，輸出40Hz位置，排在前9位的彈簧剛度的貢獻量👇
將獲得如下圖表👇
以貢獻量最顯著的彈簧剛度為例👇
圖中每一條分隔號表示該彈簧剛度取當前水準時，忽略其他變數的影響之後，回應的最大值、均值、最小值。如果這條線段越短，則表示變數取當前水準時，回應的波動越小。
本期指導視頻👇
（請注意調節音量哦~）
本期内容到这里就结束啦，有没有理解MSA呢？
孰能生巧，学完本期后要记得勤加练习哦
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