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复合约束阻尼结构动力学特性及其车内降噪应用研究
| 论文题名： | 复合约束阻尼结构动力学特性及其车内降噪应用研究 |
| 关键词： | 约束阻尼结构;车内降噪;动力学特性;汽车设计;精确建模;声辐射 |
| 摘要： | 汽车振动与噪声会造成乘员紧张、烦躁和疲劳等，影响乘坐舒适性以及行驶安全性。NVH性能是关键的整车指标，车内降噪研究目前是汽车设计的重要课题。基于薄壁件阻尼优化的减振降噪方法，以其效果好、成本低及开发周期短等优势在车内降噪中应用广泛。阻尼结构动力学特性及降噪研究较多，应用到车内降噪以下几点值得探讨:考虑阻尼材料性能参数温变或频变特性阻尼结构的建模方法;影响阻尼结构振动/声辐射特性的主要因素;阻尼结构在车内降噪中的应用等。 基于上述问题，本文重点研究了约束阻尼结构的精确建模方法，约束阻尼结构振动/声辐射特性影响因素，基于车身壁板阻尼优化的车内噪声控制方法三个问题。主要研究内容为: 基于阻尼材料力学相关理论探讨了决定阻尼材料耗散能大小的因素和复合阻尼结构中阻尼材料的温变与频变特性。重点研究了考虑阻尼材料频变特性，在MATLAB平台中循环调用ANSYS的约束阻尼结构建模方法;计算结果表明该方法具有比传统的应变能法较高的精度。结合仿真和实验研究了影响约束阻尼结构振动与声辐射特性的主要因素。研究表明:增加金属基层板厚度、阻尼层厚度和合理的阻尼板局部分布方式可降低板件的噪声辐射，改善约束阻尼结构的振动与声辐射特性。 整车结构建模与车身振动及声固耦合分析。建立了某乘用车的白车身、车内声腔和整车声固耦合分析模型，分析了白车身及车内声腔流体的低阶模态特性。通过噪声传递函数、板件贡献度和关键贡献板件（前围板）模态应变能密度分析，研究了车内参考点声压响应特性、车身板件噪声贡献量及关键板件约束阻尼板的分布位置。综合应用拉丁方实验设计、响应面法和遗传优化算法，获得了复合阻尼结构的金属基层板、阻尼层厚度的最佳参数组合，改善了该板的振动/声辐射特性，使前副车架右后悬置点激励时车内参考点声压响应峰值降低约2dB。 综上所述，本文通过理论分析、数值仿真和实验方法研究了复合阻尼结构振动/声辐射特性及其车内降噪应用，对基于阻尼优化的车内降噪方法的应用研究具有一定的参考价值。 |
| 作者： | 郑成龙 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 周长江 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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