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某新型乘用车NVH性能分析及其优化研究
| 论文题名： | 某新型乘用车NVH性能分析及其优化研究 |
| 关键词： | 乘用车;经验结构优化;遗传算法;多目标优化;NVH性能 |
| 摘要： | 消费者对车辆舒适性的追求增强，除考虑车辆的性价比和安全性能外，还关注车辆包括整车噪声、振动以及声振粗糙度水平在内的多种性能。较差的车辆NVH性能，不仅会降低乘客乘坐的舒适性，还会导致其他性能的降低。整车故障中约有三分之一的问题与NVH问题密不可分。因此研究优化车辆的噪声振动性能，以提升整车性能和改善车内舒适性是车辆NVH的研究热点之一。 本文利用HyperMesh建立某新型乘用车各有限元模型，采用模态分析，计算分析白车身自由模态并进行模态试验验证，利用原点动刚度法分析白车身关键接附点原点动刚度，并通过经验结构优化提升白车身NVH性能；进行内饰车身自由模态分析，采用传递函数法进行内饰车身振动传递函数分析，并对未达标或较弱性能进行优化研究；分析声腔自由模态以掌握车内声压分布情况，分析声-固耦合模型噪声传递函数，并对未达标峰值声压进行车身板件声学贡献量分析以确定8块板件为优化对象；最后利用Isight建立的相应近似模型，以优化板件厚度T1~T8作为设计变量，未达标峰值声压SPL1~SPL13和车身质量m最小化为目标函数，内饰车身整体一阶扭转模态频率f1和整体一阶弯曲模态频率f2为约束条件，并基于第二代非支配排序优化算法进行车身NVH性能多目标优化提升。 结果表明：除峰值声压SPL1~SPL13中有个别指标未达标外，其余性能指标均已满足目标要求。 （1）白车身整体一阶扭转模态频率（36.70 Hz）、前端横摆模态频率（40.48 Hz）及整体一阶弯曲模态频率（43.89 Hz）分别提高到38.31 Hz、44.72 Hz及54.88 Hz，白车身模态性能得到提升，同时关键接附点原点动刚度均已满足目标要求，对外界输入到车身的振动具有一定的控制； （2）经结构优化和多目标优化后，内饰车身整体一阶扭转模态频率提升至29.98 Hz、整体一阶弯曲频率提升至34.22 Hz，后门各关注模态有一定提高，内饰车身振动传递函数性能均已满足要求，内饰车身NVH性能得到提升； （3）经多目标优化后，声-固耦合模型响应点处峰值声压SPL1~SPL13中虽仍有高于目标值60 dB的情况，但优化后的峰值声压基本都降低，且部分峰值声压已达标。车身质量减少到891.8 kg，相对于优化前降低4.4 kg，轻量化率为0.5%。 基于经验结构优化与遗传算法多目标优化相结合的方法，可有效提升车辆NVH性能，从而提高车内乘员乘坐舒适性。 |
| 作者： | 陈饶 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 钟厉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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