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高速行驶下的汽车侧窗组合开启风振噪声研究
| 论文题名： | 高速行驶下的汽车侧窗组合开启风振噪声研究 |
| 关键词： | 汽车侧窗;组合开启;风振噪声;高速行驶;鱼鳍状结构 |
| 摘要： | 近年来城市之间的高速公路网的不断扩张，使得车辆行驶有效速度不断提高，与此同时，汽车机械噪声得到大量研究与有效控制，汽车的风振噪声问题凸显出来。汽车风振噪声是汽车高速行驶过程中打开侧窗，气流在侧窗前沿的非稳态剪切层发生的涡脱落运动至侧窗后沿并撞击发生与车内空气相互作用而产生的气动噪声。风振噪声具有低频高强度的特点，且其最大强度随侧窗的不同组合开启变化明显，高强度下的风振噪声会使车厢内驾乘人员感到疲劳与焦躁，严重影响着汽车乘坐舒适性与行驶安全性。因此为了提升汽车产品的乘坐品质，在汽车设计阶段进行汽车风振噪声关于侧窗组合开启的有效预估其最大风振强度对应的侧窗组合开度，并给予驾驶员合理的开窗建议能有效提升汽车驾驶舒适性，并降低行车潜在危险性。为此本文开展了汽车前两侧窗组合开启的风振噪声研究，分析了风振噪声关于侧窗组合开启的关系，并针对侧窗风振噪声设计了后视镜底座鱼鳍状降噪结构，并取得了较好的效果。主要研究内容如下： 1.从可压缩N-S方程出发，推导了流体弱可压的控制方程，并结合数值模拟探讨了两种湍流模型应用于简易车厢的风振噪声计算，通过对比试验结果，确定了更适用于连续开度的汽车侧窗风振噪声计算的湍流模型，建立了一套高精度瞬态数值模拟方法。 2.进行某轿车车型实车道路风振噪声试验，探究了风振噪声强度在不同车速下，关于前两侧窗组合开启的分布规律，并确定了最大风振噪声所处开度范围。 3.运用局部动网格仿真技术，实现汽车侧窗连续开启下的风振噪声的数值计算，并运用爬山法结合试验确定的最大风振噪声开度范围找到组合开窗下的最大风振噪声对应组合开度，将仿真中与试验类似工况进行计算结果对比，验证了方法的准确性。 4.根据风振噪声的产生机理，设计了后视镜底座鱼鳍状风振噪声控制结构，并运用在实车模型上，对其参数进行了多目标优化，确定了鱼鳍状结构优化尺寸，取得了良好降噪效果。 |
| 作者： | 张启东 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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