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商用车驾驶室结构性能分析与优化研究
| 论文题名： | 商用车驾驶室结构性能分析与优化研究 |
| 关键词： | 商用车;驾驶室;结构优化;声场控制 |
| 摘要： | 本文以商用车驾驶室作为研究对象，从结构静动态特性和声学特性入手，实现了驾驶室结构的优化与车内综合声场控制的工作。 建立驾驶室白车身的结构有限元模型，并进行自由模态和试验模态分析验证模型的精度，了解该车身结构的动态特性。对驾驶室的模态、弯曲刚度、扭转刚度以及满载条件下驾驶室在加速、制动、转向、垂直冲击下的强度等静态特性进行分析。并针对分析结果，指出了驾驶室的弯曲与扭转刚度的不足。 在驾驶室静动态特性分析的基础上，采用多目标拓扑优化方法对驾驶室结构进行综合优化。首先建立综合目标函数，来实现静态刚度和低阶振动频率的协同优化。然后对静动态多目标拓扑优化结果进行分析，找到车身结构的薄弱位置，进而根据可制造性确定需要修改的结构，并提出修改办法。最后经过优化设计，车身的弯曲刚度、扭转刚度有较大幅度提升，同时车身模态性能也有所改善 建立驾驶室声腔和声固耦合有限元模型，并开展NTF试验验证模型的精度。对驾驶室声学场点声学响应进行分析。分别计算耦合与非耦合声压，进行对比分析，找到峰值频率，进而确定主要降噪频率，为后期的优化工作指明方向。 基于ATV技术对驾驶室内声场进行板件贡献度分析，再结合多场点、多频率点处的综合声场贡献度，确定优化的关键板件。基于MATV技术的模态贡献度分析找到这些板件的振动腹点位置，并在腹点处涂贴自由阻尼层。最后基于驾驶室内噪声响应面模型对驾驶室关键板件与阻尼层厚度进行优化，重新计算优化后驾驶室内声场，成功抑制了驾驶室内声场的噪声。 |
| 作者： | 杨斌 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 陈剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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