电动车车内声学预测与优化

发布时间：2019-03-01 20:49

【摘要】：随着人们生活水平的提高,顾客对汽车的振动和噪声特性提出了更高的要求。汽车车内声振水平的高低直接影响汽车乘坐舒适性好坏。在新车开发设计阶段对车身声振特性进行分析与优化具有实用价值。本文主要应用有限元分析的方法,针对设计阶段的某型电动车车内低频噪声(20~200Hz)进行了预测,并利用板件声学贡献分析技术确定了对车内噪声影响较大的板件,并通过拓扑优化主要板件上阻尼布置,取得了良好的降噪效果。首先应用有限元方法,基于HyperMesh软件,建立了电动车白车身结构有限元模型,并通过模态分析验证了模型的准确性。同时在白车身模型的基础上建立了封闭车身结构有限元模型,计算了其结构模态。然后基于耦合系统理论建立车身的声-固耦合有限元模型,对耦合系统进行了模态分析和声学响应分析,基于声学响应分析结果,对参考点的峰值频率处进行了车身板件声学贡献度分析,并据此分析找出影响参考点声压的主要板件——顶棚和前地板。最后对顶棚和前地板敷设自由阻尼,有效地降低了参考点的峰值声压。为了找出阻尼材料的最佳布置方案,减少阻尼材料使用量,通过OptiStruct对自由阻尼层进行了拓扑优化。通过对比优化前后的降噪效果,验证了拓扑优化后的阻尼布置方案,不仅保证了降噪效果,也减少了阻尼材料的使用量。
[Abstract]:With the improvement of people's living standards, customers put forward higher requirements for the vibration and noise characteristics of cars. The level of acoustic vibration in the car directly affects the ride comfort of the car. It is of practical value to analyze and optimize the acoustic and vibration characteristics of the car body in the development and design phase of the new car. In this paper, the finite element analysis method is mainly used to predict the internal low frequency noise (20~200Hz) of a certain type of electric vehicle in the design phase, and the plate parts which have a great influence on the interior noise are determined by using the acoustic contribution analysis technology of the plate, which has a great influence on the interior noise of an electric vehicle. Through the topology optimization of the damping arrangement on the main plate, the good noise reduction effect is obtained. Firstly, the finite element model of the body-in-white structure of electric vehicle is established by using the finite element method and based on HyperMesh software, and the veracity of the model is verified by modal analysis. At the same time, the finite element model of the closed body structure is established on the basis of the body-in-white model, and the structural modes are calculated. Then based on the coupling system theory, the acoustic-solid coupling finite element model of the vehicle body is established. The modal analysis and acoustic response analysis of the coupled system are carried out, and the acoustic response analysis results are based on the results of the acoustic response analysis. The acoustic contribution of the body panel at the peak frequency of the reference point is analyzed. Based on the analysis, the main plate-roof and front floor which influence the sound pressure of the reference point are found out. Finally, free damping is applied to the roof and the front floor, which effectively reduces the peak sound pressure of the reference point. In order to find out the optimal layout of damping material and reduce the amount of damping material, the topology optimization of free damping layer was carried out by OptiStruct. By comparing the noise reduction effect before and after optimization, the damping layout scheme after topology optimization is verified, which not only ensures the noise reduction effect, but also reduces the amount of damping material used.
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U461.4;U469.72

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本文编号：2432787