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基于Fe-SEA方法的汽车气动噪声仿真与控制
| 论文题名： | 基于Fe-SEA方法的汽车气动噪声仿真与控制 |
| 关键词： | 汽车工程;空气动力学;气动噪声;仿真模拟;降噪优化 |
| 摘要： | 近年来，汽车有效车速不断提高，导致汽车气动噪声问题越来越凸显，同时，随着汽车消费者素质的提高导致其对汽车的要求越来越高，解决气动噪声带来的困扰将提高汽车品牌的整体形象和市场竞争力。汽车气动噪声是汽车高速行驶下，车外气流的压力脉动产生的偶极子声源通过车身表面进入车内空腔产生的，这种高强全频段特性的噪声会使车内乘员产生极为强烈的不适感，直接影响汽车乘坐舒适性。汽车气动噪声是一种全频段分布的噪声，而目前国内外对汽车气动噪声的数值研究不能实现全频段准确的仿真计算，因此也很难在研发阶段做出相应的降噪改进。因此，找出一种能实现车内气动噪声全频段准确计算的仿真方法，来实现车内气动噪声的全频段仿真计算，具有重大意义。 本文结合实车道路试验、风洞试验和FE-SEA混合模型的数值仿真三种方法，对车内全频段气动噪声进行了研究，并在此基础上提出了有效的降噪优化措施。本文的主要研究内容如下: 1.对某款车型进行了实车道路试验，研究了不同车速下，驾驶员耳旁的气动噪声随车速变化的规律。 2.计算车内气动噪声时，应同时考虑表面压力对流部分和声场部分的作用，为了准确计算车内气动噪声，本文讨论了CFD描述表面脉动压力特性、预测内部噪声的分析流程，且重点区分了表面对流压力场和声场两种激励的不同特性，分析了不同频段内车内气动噪声对两种激励的敏感程度。并通过简易车厢模型的数值仿真结果与风洞试验结果的对比，证明了仿真计算的准确性。 3.采用FE-SEA混合模型仿真技术，实现了车内气动噪声全频段数值计算，将仿真结果与传统计算方法以及实车道路试验结果进行对比，证明了该方法的准确性、高效性。 4.在前面研究的基础上，首先，通过对外部关键部件的气动噪声贡献量计算对比，找出引起气动噪声的关键部件，并进行了优化设计，从而达到降低外部声源的效果，同时，获得驾驶员头部声腔噪声贡献敏感部件，对比了在敏感部件布置单层吸声材料和多层材料的降噪性能、材料质量、降噪效率、材料价格、性价比等评价指标;然后对综合性能较佳的多层吸声材料执行多目标优化，得到了各层材料的厚度最佳组合，最终，两种降噪优化方式结合达到了很好的降噪效果。 |
| 作者： | 江财茂 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 谷正气 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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