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原文传递基于虚拟试验的整车NVH性能分析

论文题名：	基于虚拟试验的整车NVH性能分析
关键词：	汽车;虚拟仿真;乘坐舒适性;有限元法;边界元法;车内噪声
摘要：	随着人们对乘坐舒适性要求的不断提高，与乘坐舒适性密切相关的汽车的振动、噪声指标即NVH指标，已经成为衡量汽车质量档次以及决定客户购买意愿的重要参数之一。为了用最短的时间和最少的成本开发出令客户满意、舒适安静的汽车，各种虚拟仿真技术被越来越多地用于汽车的设计开发。本论文正是根据目前热点研究领域(汽车NVH特性研究)进行立题的。在论文工作中，博采众长、坚持创新，在综合分析和总结前人研究经验的基础上，以某商务车为研究对象，采用了汽车虚拟试验场技术，应用动力学、有限元方法、边界元方法建立一个较完整的汽车刚弹耦合/声固耦合的动力学模型，并将该模型用于模态分析、平顺性分析和整车噪声预测分析的研究与开发。在研究过程中主要进行了如下工作： 1、介绍了整车NVH特性的基本概念，分析了国内外整车NVH特性的研究现状和发展趋势，从中总结出研究重点和方法，指出了虚拟试验场技术对于汽车研究与开发的重要性和必要性。 2、研究、掌握了汽车噪声预测及分析的计算方法，包括声-振耦合有限元法和声辐射边界元法，以及相关的理论和应用法则。此外还分析对比了包括共节点、BW算法和ALE算法等在内的多种流固耦合算法。 3、建立了某商务车整车有限元模型，重点说明了白车身、悬架、轮胎、车内声学空腔和座椅的建模过程以及部件之间的连接装配方式；通过对轮胎有限元模型进行径向刚度试验和跌落试验，以及悬架跳动试验验证底盘系统的有效性；同时对整车模型进行了虚拟试验分析的初始化分析，为后续的仿真计算提供了保障。 4、对轮胎、空腔和车身进行了模态分析，并且研究了轮胎充气压力、材料及质量对轮胎固有模态、座椅模型和壁板耦合条件对声学模态以及车门、挡风玻璃对车身结构固有模态的影响。 5、分析了国内外汽车整车平顺性的研究方法、人体对振动的反应以及整车平顺性的评价指标。通过建立整车平顺性虚拟试验场，采用ISO2631推荐的1/3倍频带分布加速度均方根值方法和总加权方法对整车弹塑性模型分别进行了平顺性评价。分析了轮胎压力和悬架刚度对于平顺性的影响。此外还分析了发动机抖动以及轮胎转动不平整质量对乘坐舒适性的影响。 6、首先用有限元方法对车内噪声有着巨大影响的车身局部刚度进行分析，包括车身关键接头的静态刚度和车身悬置点处的动态刚度分析。然后，用有限元、边界元相结合的方法对轮胎的振动和噪声进行预测，同时分析了不同胎压、轮胎侧壁材料和不同轮胎质量对轮胎辐射噪声的影响。然后分别采用声-振耦合有限元方法和声辐射边界元方法，分析各个悬置点至驾驶员耳旁的声学灵敏度，同时计算各个结构和声学参与因子，以及车身板块声学贡献量。最后采用上述两种计算方法，预测路而激励下车内噪声响应，并对比有限元和边界元方法的优劣和特点。
作者：	方园
专业：	车辆工程
导师：	吴光强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	同济大学汽车学院
学位年度：	2007
正文语种：	中文