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基于弱可压DCS的汽车侧窗连动风振噪声研究与优化
| 论文题名： | 基于弱可压DCS的汽车侧窗连动风振噪声研究与优化 |
| 关键词： | 汽车;侧窗开度;风振噪声;弱可压缩模型;分布式控制系统 |
| 摘要： | 随着我国高速通车里程的延长，以及城市群路网的不断发展为人们的出行带来极大的便利。与此同时，由于长时间高速行车中仅靠内循环进行通风换气，会因缺乏新鲜空气而造成乘员头晕、精神不振等不适。开启汽车侧窗或天窗必然引起风振噪声，当风振噪声的脉动压力频率与人体固有频率接近时，亦会产生空腔共鸣，加剧引发耳鸣、心慌、头晕等不舒适感。为追求更高的出行质量，满足人们对车辆乘坐舒适性的需求，预估分析车窗开启下汽车最大风振噪声产生机理和精确开度，并运用必要手段控制风振噪声显得尤为重要。 目前国内外静态工况的汽车风振噪声仿真计算已经取得诸多进展，为进一步探究风振噪声形成机理并获得汽车最大风振噪声的精确侧窗开度，需要对侧窗连续开启工况进行仿真模拟计算，而现有基于有限元法的数值模拟技术对动边界计算时存在网格质量、计算精度不足等问题。因此，本文通过结合实车道路试验、风洞试验和基于弱可压DCS方法，探讨了汽车侧窗连续开启工况下的风振噪声产生机理和侧窗精确开度，在此基础上，通过添加附加装置等措施，进行了降噪优化，取得了较好的效果。主要研究内容如下： 1.对某款车型进行了实车道路试验，以乘员耳边位置为监测点，探究了驾驶员左耳、右耳、后排乘客左、右处监测点和在车窗关闭时、左前窗和左后窗不同开度工况下的声频特性分析。 2.针对侧窗连续开启下的风振噪声计算，考虑空气介质的可压缩性，将弱可压缩模型与声学计算方法DCS结合，应用于简易车厢风振噪声计算，通过对比发现其数值仿真结果与试验结果较为接近，证明了基于弱可压模型DCS方法在研究风振噪声问题上的准确性。 3.运用弱可压DCS方法对某款实车模型的侧窗风振噪声机理及连续开启工况风振噪声特性进行了研究。通过分析车内流场和压力分布，阐述了汽车侧窗风振噪声的产生机理。 4.提出了实时开度等效替代法对计算结果进行声学后处理，获得了声压级连续开度变化曲线，探明了汽车左前侧窗和左后侧窗最大风振噪声对应的侧窗开度，分别为318mm和282mm。 5.根据风振噪声产生机理、仿生学以及最大风振噪声侧窗开度，添加侧窗降噪装置，在后侧窗前沿B柱处设计仿生可降噪沟槽进行降噪，并采用多岛遗传算法进行寻优，实现降噪2dB，效果较好。 |
| 作者： | 姜业龙 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 谷正气 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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