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汽车车内低频声振特性数值仿真研究
| 论文题名： | 汽车车内低频声振特性数值仿真研究 |
| 关键词： | 汽车;结构优化;声振特性;数值仿真;舒适性 |
| 摘要： | 随着现代汽车工业的高速发展，汽车传统的经济性，动力性等已经达到了较高的水平，因此用户对汽车舒适性的要求不断提高，舒适性也成为人们判别车辆整体性能的重要标准之一。噪声和振动是影响舒适性的主要因素，随着计算机软、硬件和数值分析方法的快速发展，在新车设计开发阶段使用CAE技术对车内噪声进行模拟已经得到广泛的应用。 本文以某轿车为研究对象，应用有限元法和边界元法对车身的动态特性及发动机激励下车内低频声振特性进行了分析预测，并研究了通过对车身顶棚结构的加筋改进来改善车内的噪声水平。论文首先在有限元理论的基础上，应用HyperMesh建立某轿车白车身以及前、后车门的结构有限元模型，以及车室空腔声学有限元模型，采用梁单元和刚性单元模拟部件之间的连接方式。通过对车身有限元模型的自由模态分析，掌握车身及各子系统的模态频率分布和振型特点，为发动机选型避免共振和车内噪声预测以及噪声源诊断提供依据。 应用LMS Virtual.Lab对比分析车内有座椅和无座椅的声腔声学模态特性，得到结论为有座椅声腔的模态频率比无座椅的低，车内声压呈左右对称分布。在结构有限元模型基础上导入声腔模型，建立结构有限元和车内声腔边界元耦合系统模型，分析耦合模态频率与振型特点，发现耦合系统中车内的声学特性受车身壁板振动的影响很大。应用模态叠加法频率响应分析理论，得到车内噪声响应点在发动机悬置激励力下的低频噪声响应特性，预测前排和后排乘员处的峰值频率和声压级，其结果可为车内降噪设计提供参考。 最后，结合白车身结构模态分析结果、车内噪声传递函数特性以及驾驶员右耳处声压频率响应曲线中峰值频率和声压，提出主要噪声辐射板件车顶棚的结构改进方案，并对改进后模型进行仿真验证与之前结果比较，对比结果发现在峰值频率78Hz和165Hz附近声压级得到明显改善，达到了标准对车内声压级水平的规定，取得了较好的降噪效果。 |
| 作者： | 何云鹏 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 郭立新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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