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原文传递基于Fe-SEA的车内中频噪声高精度预估技术研究

论文题名：	基于Fe-SEA的车内中频噪声高精度预估技术研究
关键词：	车内中频噪声;混合FE-SEA方法;建模规程;贡献度分析;汽车驾乘感受
摘要：	NVH(Noise、Vibration&Harshness)性能作为汽车最直观、最能体现汽车驾乘感受的性能，逐渐被用户和厂商所重视，而车内中频段噪声水平对汽车的NVH性能具有重要的影响，因此，必须将车内中频段噪声水平控制在合理范围之内。针对中频噪声同时具有确定性和随机性的特点，混合FE-SEA方法(Hybrid Finite Element-StatisticalEnergy Analysis Method)应用而生。　　运用混合FE-SEA方法进行整车建模时，所建混合模型的预测精度受多个因素的影响，建模效率也与多个因素相关，且这些因素对精度和效率的影响趋势往往相反，这使得该方法运用于车内中频噪声预测时存在精度与效率难兼顾的问题;模型中既存在FE子系统又存在SEA子系统且子系统的划分尚无严格的界定标准，这使得建模过程有诸多不明确的细节。为了解决上述问题，实现该方法在车内中频噪声预测的有效运用，以某一设计制造的类车物理样机和某一车型为研究对象，从模型精度影响因素分析的角度和明确建模过程的角度展开研究，进行了以下研究工作。　　(1)在调研国内外大量文献的基础上，论述了混合FE-SEA法的基本理论和在混合FE-SEA法中确定性子系统和随机性子系统的响应求解原理，并列出了混合FE-SEA法运用的前提和假设。　　(2)论述了混合FE-SEA法中模型输入参数的获取方法，并通过解析计算和数值仿真计算获得了各个子系统的模态密度、内损耗因子和耦合损耗因子;通过小混响室试验获得了车身各个位置的内饰件总成的吸声系数，通过混响室-半消室隔声量测量系统测得了各个内饰件总成的插入损失。　　(3)为了进行研究对象的混合FE-SEA模型校验，针对对象车型，通过道路试验获得了60km/h滑行工况下的悬架对车身的力激励及其车内噪声响应，通过整车半消室转毂倒拖试验获得了60km/h匀速工况下的胎噪声激励及其车内噪声响应。针对类车物理样机，分别在力激励和声激励条件下进行了声振试验，获得了其力激励、声激励及其噪声响应。　　(4)为了提高研究效率，以类车物理样机为研究对象，建立其混合FE-SEA模型，并结合类车物理样机的声振试验得到所建混合模型的误差不超过3dB(A)，验证了所建立的混合模型的有效性。在此基础上，研究获得了有限元模型处理、子系统划分类型、子系统拆分、模型输入参数和内饰件声学参数等因素分别在力激励和声激励的情况下对模型精度的影响强弱并明确了这些因素对效率的影响。结合建模参数的获取、类车物理样机的混合FE-SEA建模过程和各个参数对模型精度的影响制定了混合FE-SEA模型的建模规程，以指导整车混合FE-SEA模型的建立。　　(5)以某车型为研究对象，结合所制定的建模规程，建立了对象车型的混合FE-SEA模型。论述了该车型混合FE-SEA模型的建立过程，包括子系统的划分，共节点模型的建立，结构子系统的创建和声腔子系统的创建，明确了在模型建立过程中模型处理的细节。结合道路试验和转毂倒拖试验，对所建立的对象车型混合FE-SEA模型进行了校验，使得所建立的模型误差在5dB(A)以内。针对对象车型进行了车内声腔贡献度分析和车内噪声的传递路径分析，在此基础上，改变了车内声学包装的设计。　　课题创新点: 　　明确了混合FE-SEA建模时的两个关注点，一是关于精度与效率的权衡，二是整车建模时的模型处理。在模型精度影响因素分析的基础上，分析了这些因素对建模效率和模型求解效率的影响，并制定了混合FE-SEA建模规程，可用于指导相关模型的建立。详细论述整车混合FE-SEA模型的建模过程，进一步明确建模时子系统划分原则、模型简化等建模细节，完善了所制定的建模规程，可为同类问题的解决提供指导。
作者：	苏瑞强
专业：	车辆工程
导师：	丁渭平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文