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高速轿车外流场对车内噪声的影响分析及预估
| 论文题名： | 高速轿车外流场对车内噪声的影响分析及预估 |
| 关键词： | 高速轿车;脉动压力;车内噪声;泄漏声;穿透声 |
| 摘要： | 随着汽车技术的发展,曾在车内噪声中占主要地位的发动机噪声、传动系噪声、排气噪声以及路—轮胎噪声等几种噪声得到了有效的控制,且随着车速的不断提高,气流噪声已成为当前高速车辆最主要的噪声之一,并已经明显地影响到了车内的噪声值。因此对车内气流噪声的研究无论从学术还是从现实的角度来说,都具有重要意义。分析了前人在流体力学及气流噪声两个方面的成果,并根据其提出了本文的主要研究内容:车辆高速行驶时,车身与周围相对高速流动的气流相互作用,在车辆周围及内部产生气流噪声的内在机理；对车辆外流场、外表层附近湍流和车身表面脉动压力场进行理论分析与计算；将脉动压力作为声学分析的边界条件,最终得到车内驾驶员及前后排乘员耳旁噪声。 对车内气流噪声的产生的理论基础进行了分析,得出车辆外部气流噪声只与车辆表面压力的脉动量有关,表面的脉动压力是车辆气流噪声的源,而且车辆气流噪声主要由偶极子源噪声组成。脉动压力通过两种途径传入军内,即车外气流噪声,通过门、窗等处的孔缝直接向车内传播,这部分成为泄漏声；外部脉动压力作用于车身的壁板和门、窗等处,造成门、窗和车身壁板振动,从而向车内空间辐射噪声,成为穿透声。 在上述理论基础上,运用CFD技术对脉动压力进行了仿真,并分析了高速行驶时车辆的外流场特性,分析表明,外流场特性图与关键点处的脉动压力计算值较吻合,即静压力等值线越密的地方,该处的脉动压力级越大。运用有限元流体模型,在侧窗两个小孔处以表的形式施加脉动压力,将计算所得频谱按能量幅值叠加,得到场点处的泄漏声；以脉动压力作为边界条件,运用边界元,在SYSNOISE中利用声.固耦合方法,将车辆乘坐室划分为多个单元,分别在各个单元上施加单位脉动压力,最终将各个单元在场点处的频谱按能量幅值叠加,得到指定场点处的总声压级,即为穿透声。 为了验证上述仿真结果的准确性,进行了汽车模型的风洞试验,得到了车身左侧窗处的脉动压力及车内气流噪声。将计算结果与实验数据相比较,发现两者存在一定的误差。主要因为可能是:网格中局部例如A立柱区域附近、及车身大的拐角处划分不够精细,使得脉动压力计算值偏大,从而使得车内气流噪声的计算值也偏大；实验风洞中,流场品质如风速大小、方向的均匀性、紊流度等可能不稳定,导致了实验数据偏小。从实验值及计算值均可以看出,在存在泄漏的情况下,泄漏声的影响明显较穿透声大。 |
| 作者： | 彭丽娟 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 陆森林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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