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原文传递汽车风噪声的数值仿真与分析

论文题名：	汽车风噪声的数值仿真与分析
关键词：	汽车风噪声;湍流模型;外形设计;城市环境
摘要：	汽车工业的迅速发展，在给人们带来方便与舒适的同时，也带来许多新问题。近年来，随着高等级公路的修建，汽车行驶速度不断提高，汽车风噪声已经成为汽车技术和城市环境领域研究的重要课题之一。由于汽车车身是具有突出物的三维曲面几何体，其周围的非定常流具有复杂的流动分离结构，这给汽车风噪声的分析带来了困难。本文采用数值模拟与理论分析相结合的方法对汽车风噪声问题进行了仿真计算与分析，其主要内容包括：第一，阐述了汽车风噪声的特点及流场噪声的发声原理；建立了汽车三维绕流流动的物理数学模型；给出了噪声预测的三种方法，即：直接法、声模拟法和宽频带噪声源模型法，分析与比较了各自的适用条件，为选择合理的汽车风噪声计算方法提供了依据。第二，考虑到后视镜和车轮对风噪声的影响，本文采用CATIA软件建立了无后视镜、轮胎的模型以及有后视镜、轮胎的模型。针对车身外形的复杂性，在网格生成时采用非结构网格。第三，为分析汽车周围空间噪声分布，以大涡模拟作为湍流模型对两种模型的汽车风噪声现象进行了数值仿真，利用声模拟法进行计算与分析，获得了车身空间噪声的分布规律；并通过对两种模型的数值结果对比，较好地反映了后视镜、轮胎等对风噪声的影响程度；同时对比计算了不同车速下的风噪声效应，给出了风噪声随车速的变化规律；并将特定位置的噪声信号进行傅立叶变换，进行声压与频率关系的谱分析。第四，为了得到风噪声功率的变化，湍流模型中采用k-ε模型，利用宽频带噪声源模型法对噪声源声功率进行计算，获得了汽车各位置声功率分布，并计算在不同车速下汽车各部分噪声功率的变化情况。优化汽车外形，减少风噪声是汽车外形设计的最终目标。本文的工作可为汽车风噪声的研究开辟一条可行的途径。
作者：	田伟
专业：	车辆工程
导师：	曹从咏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南京理工大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文