某SRV车内噪声振动优化分析

发布时间：2017-10-16 23:34

  本文关键词：某SRV车内噪声振动优化分析

  更多相关文章： 模态 耦合声学边界元 灵敏度分析 拓扑优化

【摘要】：汽车噪声振动的环境问题已经越来越多的得到关注,在当今高速发展的经济和科技趋势下,各主要整车公司和各类研发机构对汽车NVH的工程研究也日趋白热化。汽车NVH性能主要是指汽车在不同工况下振动和噪声的大小,这个性能直接关系到消费者的满意度和主机厂的销量。本文以某SRV车为例,首先建立该车的白车身结构有限元模型,通过数值模态和试验模态的相关性分析验证模型的精确性,并在此基础上建立耦合声学边界元模型,同时对该白车身的弯扭刚度进行分析计算。通过实车60Km/h匀速工况下的道路实验,测量车身悬置点处的振动加速度信号和驾驶员右耳声学响应,根据声学响应的分析结果,将所测激励信号施加于耦合边界元模型上进行低频段(20-200Hz)噪声响应分析,进而应用板件贡献量以及模态参与因子分析找出对驾驶室内主要噪声峰值贡献显著的板件与结构模态。在得到对噪声峰值的影响较大的板件后,分别应用灵敏度分析和拓扑优化方法对车身刚度薄弱处进行修改。其中灵敏度分析以节点的振动速度为优化目标,以板厚和整车质量的变化范围为约束条件分析得到板厚的变化值,并基于实际工艺条件优化板件厚度；拓扑优化分析以提高壳体单元的柔度作为优化的目标函数,以优化区域上各个单元的相对密度作为设计变量,采用变密度法对车身板件进行优化,结合工程经验提高板件刚度,并分别对这两种方式优化后的车内声压响应曲线与原始声压曲线进行了对比,指出了其优化结果的好坏,为车身低噪声设计提供了一定的参考依据,并具有实际工程价值。
【关键词】：模态 耦合声学边界元 灵敏度分析 拓扑优化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.4
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-17
• 第一章 绪论17-23
• 1.1 引言17
• 1.2 国内外研究现状17-21
• 1.3 课题来源、主要研究内容及各章节安排21-22
• 1.4 本章小结22-23
• 第二章 声学分析方法及理论23-33
• 2.1 声学方法基础23-29
• 2.1.1 声学Helmholtz方程23-25
• 2.1.2 声学有限元法25-26
• 2.1.3 声学边界元法26-29
• 2.2 耦合声学理论29-30
• 2.3 分析软件应用30-32
• 2.3.1 MSC.Nastran软件介绍30-31
• 2.3.2 Virtual.Lab软件介绍31
• 2.3.3 Hyperworks软件介绍31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 模型建立与分析33-53
• 3.1 车身结构有限元模型的建立33-36
• 3.1.1 三维模型简化33
• 3.1.2 车身网格划分33-35
• 3.1.3 各板块网格划分35-36
• 3.1.4 有限元模型生成36
• 3.2 数值模态分析36-38
• 3.2.1 模态分析理论基础36-37
• 3.2.2 数值模态的计算37-38
• 3.3 试验模态提取38-40
• 3.3.1 车辆支承方式的选择原则39
• 3.3.2 激励信号和激励点的选择原则39
• 3.3.3 传感器的选择原则39-40
• 3.3.4 试验方案确定40
• 3.4 模态置信分析40-42
• 3.5 车身静态刚度分析42-51
• 3.5.1 弯曲刚度理论基础42-43
• 3.5.2 弯曲刚度计算分析43-46
• 3.5.3 弯曲工况下车身各开口变形分析46-47
• 3.5.4 扭转刚度理论基础47-48
• 3.5.5 扭转刚度计算分析48-50
• 3.5.6 扭转工况下车身各开口变形分析50
• 3.5.7 车身刚度评价50-51
• 3.6 耦合声学边界元模型的建立及分析51-52
• 3.6.1 声学边界元模型的建立51
• 3.6.2 耦合声学边界元模型的建立及模态分析51-52
• 3.7 本章小结52-53
• 第四章 车内声场分析53-65
• 4.1 ATV与MATV概念介绍53-54
• 4.1.1 ATV(声学传递向量)技术介绍53
• 4.1.2 MATV(模态声学传递向量)技术介绍53-54
• 4.1.3 ATV、MATV技术与传统边界元方法的比较54
• 4.2 车内低频噪声响应分析54-56
• 4.2.1 道路试验响应信号采集54-55
• 4.2.2 车内声学耦合响应分析55-56
• 4.3 板件贡献量分析56-61
• 4.3.1 板件贡献量概念56-57
• 4.3.2 基于ATV技术的板件贡献量分析57-61
• 4.4 模态参与因子分析61-64
• 4.5 本章小结64-65
• 第五章 车身结构优化与分析65-81
• 5.1 灵敏度分析基本理论65-66
• 5.2 车身结构灵敏度优化分析66-72
• 5.2.1 设计变量的确定67-68
• 5.2.2 目标函数的确定68-69
• 5.2.3 约束条件的确定69-70
• 5.2.4 动态灵敏度计算70-71
• 5.2.5 优化结果分析71-72
• 5.3 拓扑优化理论72-76
• 5.3.1 拓扑优化原理72-73
• 5.3.2 拓扑优化方法73-75
• 5.3.3 变密度拓扑优化法75-76
• 5.4 车身结构拓扑优化分析76-80
• 5.4.1 拓扑优化数学模型建立76-77
• 5.4.2 优化区域的选择77
• 5.4.3 优化工况的选择77-79
• 5.4.4 车身结构的修改79
• 5.4.5 优化结果分析79-80
• 5.5 本章小结80-81
• 第六章 总结与展望81-83
• 6.1 论文总结81-82
• 6.2 工作展望82-83
• 参考文献83-87
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况87

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 翁海蓉;;汽车车内噪声控制技术研究进展[J];凿岩机械气动工具;2008年01期

2 刘宗财;刘岩;贾艳宾;李博学;张晓娟;杨冰;;汽车车内噪声测试与分析[J];噪声与振动控制;2013年05期

3 缪龙秀;客车车内噪声状况及其分析[J];铁道车辆;1987年05期

4 李克强,李传兵,黄勤练,阿部胜,山川新二;车内噪声透过损失的评价分析方法及应用[J];重庆大学学报(自然科学版);1997年02期

5 韩龙;徐冠基;李宁;;多元线性回归分析在车内噪声预测的应用研究[J];中国科技信息;2014年06期

6 彭辉,靳晓雄,叶武平;悬架系统对轿车车内噪声的影响预测[J];汽车工程;2000年01期

7 王登峰,李俊明,陆小军;路面激励引起车内噪声的模拟和试验[J];汽车工程;2000年02期

8 牟向东,叶志刚;中型客车车内噪声及其降噪技术的探讨[J];湖北汽车工业学院学报;2000年01期

9 张立军,靳晓雄,余卓平,周捫;轿车车内噪声控制方法研究[J];汽车工程;2002年01期

10 于学华;神经网络技术在车内噪声预测上的应用[J];森林工程;2002年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王晓军;;汽车车内噪声与车身密封性的关系探讨[A];第二十一届全国振动与噪声高技术及应用学术会议论文集[C];2008年

2 张兴超;雷刚;鲍春燕;刘吉明;;汽车车内噪声数值仿真[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年

3 陈卫强;;旅游客车车内噪声分析控制[A];2005年中国客车学术年会论文集[C];2005年

4 邓峰;任冬;刘浩;周启明;;主动降噪技术在改善车内噪声上的应用[A];2013中国汽车工程学会年会论文集[C];2013年

5 杨雯;陈剑;;车内噪声品质的主客观评价[A];第二十一届全国振动与噪声高技术及应用学术会议论文集[C];2008年

6 罗坚;张铭成;;轿车怠速车内噪声的优化[A];推进节能环保，，给力绿色崛起——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2012年海南机械科技学术报告会交流论文集[C];2012年

7 金永磊;崔华阁;;油泵噪声对某车型怠速车内噪声的影响分析及解决方案[A];自主创新、学术交流——第十届河南省汽车工程科学技术研讨会论文集[C];2013年

8 郭荣;万钢;;基于心理声学参数分析的燃料电池轿车车内噪声评价[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文摘要集[C];2007年

9 张建保;王亚南;;汽车被动降噪技术在实车上的应用[A];经济策论（下）[C];2011年

10 鞠龙华;王东镇;梁君海;葛剑敏;;高速卧铺车车内噪声特性分析[A];2012全国环境声学学术会议论文集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前5条

1 本报记者 刘蔚;车内噪声无标准苦煞汽车驾驶人[N];中国环境报;2004年

2 黄冀军 李思;法院认定车内噪声应为汽车质量重要项[N];中国环境报;2004年

3 本报记者 李娜;经济型轿车车内噪声为何易伤眼[N];北京科技报;2005年

4 田凤;客车车内噪声新国标出台[N];中国旅游报;2009年

5 本报实习记者 王冀;雅阁降噪改装难吗[N];中国汽车报;2002年

中国博士学位论文全文数据库 前5条

1 赵彤航;基于传递路径分析的汽车车内噪声识别与控制[D];吉林大学;2008年

2 姜吉光;车内噪声品质分析与选择性消声控制方法研究[D];吉林大学;2012年

3 陈鑫;基于SEA方法的轿车车内噪声分析与控制研究[D];吉林大学;2008年

4 贾继德;客车内外噪声控制关键技术及工程应用研究[D];合肥工业大学;2007年

5 左言言;铝合金城市轨道车辆室内噪声预测与控制研究[D];江苏大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 彭大伟;某型商务车车内噪声实验测量分析与控制的研究[D];东北大学;2010年

2 张彩婷;某承载式轿车车身的振动分析及降噪优化[D];燕山大学;2015年

3 张春岩;高速列车车内噪声预测及声学参数设计[D];西南交通大学;2015年

4 何云鹏;汽车车内低频声振特性数值仿真研究[D];东北大学;2014年

5 孙吉东;基于陷波法的车内噪声主动控制系统研究[D];吉林大学;2016年

6 郭永奇;轿车车身低频声振特性分析与车内噪声多目标优化[D];吉林大学;2016年

7 吴健;地铁列车车内噪声预测与车体铝型材减振降噪优化[D];西南交通大学;2016年

8 李志辉;时速250公里动车组车内噪声特性研究及机理分析[D];西南交通大学;2016年

9 周德好;车内噪声主动控制系统设计与实现[D];电子科技大学;2016年

10 施斐博;某SRV车内噪声振动优化分析[D];合肥工业大学;2016年

本文编号：1045569