原文传递
车内噪声预测分析与阻尼结构拓扑优化
| 论文题名： | 车内噪声预测分析与阻尼结构拓扑优化 |
| 关键词： | 车内噪声;声固耦合;阻尼复合结构;模态应变能;渐进优化算法;声压响应 |
| 摘要： | 随着乘用车轻量化和高速化的迅速发展，车内噪声问题越来越突出，破坏了乘坐的舒适性。如何降低车内噪声，改善乘坐室的声学环境，提高乘坐舒适性已成为汽车研究领域中的热点。 本文首先对车身声固耦合系统进行模态分析和声压频响分析，确定贡献度最大的车身壁板，然后研究车身薄板阻尼复合结构的振动特性，并采用渐进优化算法对阻尼材料的布局进行优化，达到对车内噪声的有效抑制。论文主要研究内容如下： ①采用有限元方法，对某乘用车车身声固耦合系统进行仿真计算，对车身结构和声腔进行了模态分析，以及整个耦合系统在受到发动机激励时的声压频率响应。针对驾驶员右耳部的最大声压级值进行车身薄壁板贡献度分析，找出在此频率下贡献度最大的薄壁板，为后续结构的优化位置提供参考。 ②研究阻尼复合板结构的三种阻尼动力学特性建模方法。采用模态应变能法对阻尼复合结构振动特性进行分析，并通过实验对其进行验证。结果表明：仿真结果与实验结果吻合度较高，对薄板结构进行阻尼处理，可明显降低薄板的振动响应。 ③采用渐进优化算法，对薄板阻尼材料布局进行了优化。以阻尼材料体积比为约束条件，以结构模态损耗因子为目标函数，建立了拓扑优化模型，推导了模态损耗因子对有无阻尼单元的灵敏度函数。编制了计算程序，求解了阻尼材料的最优拓扑布局。实验验证了优化方法的正确性。同时优化结果具有很好的减振效果。 ④针对车身前地板敷设阻尼材料，采用渐进优化算法，对阻尼材料布局进行了拓扑优化。优化前后声压频率响应分析表明：阻尼材料经优化布局后，仅以50％的阻尼材料，达到了与全覆盖阻尼相近的峰值声压级，进一步证明了阻尼材料布局优化的有效性。 |
| 作者： | 韩志明 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郑玲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
