在整车开发中，NVH（Noise, Vibration & Harshness，噪声、振动与声振粗糙度）性能已成为衡量整车舒适性与品质的核心指标。长期以来，主机厂的 NVH 仿真主要依赖少数国际主流商软完成模态分析、振动‑噪声传递函数、发动机或电驱激励响应以及路噪工况等关键流程。然而，随着车型轻量化、电动化趋势加速以及整车模型规模不断扩大，传统工具在多工况批量计算、模型稳定性和工程自动化方面面临显著挑战。

Lyrex 的诞生，正是为了解决这一系列工程痛点——作为面向整车级工程的全流程 NVH 仿真平台，Lyrex不仅覆盖所有主机厂常用工况，更以高性能架构和先进算法，实现了高精度、高效率、高稳定性的整车级仿真，为 NVH 开发开启了全新的技术纪元。

Lyrex架构与算法：高效全工况仿真的核心引擎

Lyrex的核心求解器Lyrex Solver是一款高性能隐式动力学求解器，全面集成了通用有限元求解器的功能模块，包括单元、材料、约束与边界条件。在单元类型方面，Lyrex支持NVH仿真中常用的各种单元：四面体和六面体一阶/二阶单元、壳单元（如CTRIA3、CQUAD4、CQUADR）、杆梁单元（CBEAM、CBAR）、刚性单元（RBE2、RBE3）、一维弹性单元（如CBUSH、CELAS）以及声学单元等，能够准确描述整车复杂结构和多类型连接特性。图1展示的是Lyrex支持的分析类型和功能模块。

为了支持汽车整车这类超大规模（千万级甚至亿级自由度）模型的求解，Lyrex集成了高效的模态动力学加速方法。除传统的CMS（Component Mode synthesis）和AMLS（Automated Multi-Level Sub-structuring Method）算法外，还支持基于传函子结构的LMFBS（Lagrange Multiplier Frequency Based Sub-structuring）方法和包括剩余向量法RV（Residual Vectors）在内的多种模态叠加补偿算法。通过对整车NVH工况的优化调优，这些算法在计算效率与精度上均优于对标的国际主流商用软件，实现了工程级的”更快、更准“的性能。

图2-4展示的是AMLS和LMFBS算法的示意图，以及模态补偿算法降低截断频率的效果示意图。

在此基础上，Lyrex构建了基于分治策略和无阻塞通信的高性能并行计算框架。该框架既支持基于C++标准库的线程调度器的多线程并行，包括多线程的稀疏矩阵和矢量类，又支持基于域分解逻辑和MPI的无阻塞进程间通讯的多进程并行。通过多线程和多进程的有机结合，Lyrex进一步的加速超大规模模型的求解。图6即多线程和多进程并行的模式示意图。

Lyrex使用指南：无缝接入现有流程，聚焦求解与后处理

目前，Lyrex的核心优势仍集中在求解器和后处理方面。它兼容多种主流商软的输入格式，例如Optistruct的*.fem、Nastran的*.bdf和Abaqus的*.inp文件，能够高效的解析输入数据和组装总刚矩阵，并进行高效求解。Lyrex采用HDF5开源协议设计了高效的输出文件格式，确保结果存储的高效性和可靠性。

在后处理方面，Lyrex Post是一款高性能可视化工具，支持多种二维数据的读取与处理，能够流畅的展示多种物理场的云图，同时支持流畅的交互操作和自动化输出仿真报告。通过这一流程，工程师无需改变原有的建模习惯，就可以高效的实现建模到结果分析的完美闭环。图6是Lyrex的仿真计算流程图。

Lyrex对标测试：精度和效率的可验证实力

图7 展示的是BIP模态频率峰值结果的对标结果，以及一阶弯扭模态的振型，Lyrex在关键模态上的频率一致性和振型匹配度均与主流商软高度吻合。

图8 展示的是TB模态频率峰值及关键振型的对标结果，Lyrex可稳定、准确地求解整车级超大规模模型的整体动力学特性。

图9通过原点动刚度(IPI)、振动传函（VTF）及噪声传函(NTF)曲线的对标分析，验证 Lyrex 在频域响应计算与声振传递预测方面的高精度能力。

图10在六个典型整车 NVH 工况下的计算效率对比结果表明，Lyrex在多工况批量计算中具备显著的时间优势。

图11 展示整车级模型计算过程中的内存与存储资源占用情况，Lyrex在保证精度的同时，实现了更优的计算资源利用率。

图12 以 45 Hz 轮心力法路噪超标工况为例，展示Lyrex对关键频点噪声问题的快速定位与传递路径诊断能力，为整车 NVH 问题整改提供直接依据。

从上述的模态特性、频域响应，到多工况效率与路噪工程诊断，Lyrex在整车级NVH关键工况上的对标结果充分表明：既具备与主流商用软件一致的计算精度，又在超大规模模型的计算效率和资源利用率上表现出明显优势，真正实现了“算得准、算得快、算得稳”的整车级NVH工程能力。

Lyrex与行业未来：整车级NVH仿真得新选择

当汽车产业全面迈入电动化、轻量化与智能化时代，整车 NVH 的复杂度正在指数级提升。模型更大、工况更多、周期更短，已成为主机厂研发的“新常态”。NVH仿真软件，也正从“单一求解工具”，迈向“整车级工程平台”的新阶段。

Lyrex正是在这一时代背景下诞生的整车级 NVH 仿真新平台。它以高性能求解器为核心，以高效后处理与工程化流程为支撑，在全面兼容主流商软的基础上，实现了更高的计算效率、更稳定的大模型求解能力，以及与国际主流软件同级的计算精度。Lyrex不是对传统主流的简单替代，而是面向未来整车NVH工程的新一代技术选择。

未来，Lyrex将持续围绕整车NVH全流程深化布局，不断拓展在声学耦合、多物理场仿真、智能诊断与自动化优化等方向的能力，助力主机厂与供应链实现更快开发、更低成本与更高品质。

NVH仿真，不该只有“传统主流”。Lyrex，正在走向整车级工程的核心舞台。

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