声子晶体结构板件在车内噪声控制中的应用研究

发布时间：2021-06-23 22:28

　　声子晶体具有隔振特性,可用于减震降噪领域。为探索声子晶体结构板件在汽车噪声控制的应用,以某汽车为研究对象,建立具有声子晶体顶棚的汽车整车车身结构有限元模型。在此基础上,创建声子晶体顶棚声学空腔有限元网格,并运用声学仿真软件进行声学模态有限元计算。建立整车边界元模型,选择发动机激励信号的频谱,在发动机悬置处施加载荷,计算得到汽车车内声场中不同位置处声压分布。选取具有声子晶体顶棚汽车模型中驾驶员、前排乘员等头部位置作为响应点,与汽车原始模型的声压级结果进行对比分析。结果表明在一定频率范围内,汽车的声压级有一定程度的降低。有关结论可为声子晶体板件结构在汽车降噪中的应用提供借鉴。 

【文章来源】：噪声与振动控制. 2020,40(06)CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

0 FR位置声压比较

1 RL位置声压比较

局域共振型声子晶体结构板件产生机理为：在特定频率的弹性波激励下，单个散射体产生共振，并与入射波相互作用，使其不能继续传播[1]。声子晶体带隙的产生主要取决于各个散射体本身的结构与弹性波的相互作用，单个散射体的共振特性起主要作用。为研究声子晶体结构板件传输特性，创建声子晶体结构板几何模型如图1所示。每个声子晶体单元由基体、包覆层、散射体3部分组成。其中，声子晶体基体板的尺寸为600 mm×400 mm×2 mm，基体材料选为铝板。包覆层的直径为40 mm、厚度为5mm的圆柱体，材料为硅橡胶，其阻尼为0.1。声子晶体板的散射体选用钢圆柱，直径为40 mm，厚度为4mm。沿x轴方向布置3个周期的声子晶体单元，沿y轴方向布置7个周期的声子晶体单元。a为晶格常数，即两个声子晶体单元之间的距离，设为50 mm。对图1中的几何模型进行有限元网格的划分，基体板、振子钢柱和硅胶采用的有限元网格为tria形式，网格总数23 588个。铝板、硅胶、钢柱材料参数设置如表1所示。分别对铝板和声子晶体结构板进行传输特性分析。板件采用自由悬挂模式，靠近板的一侧施加垂向激励，力的大小为1 000 N，在另一端拾取响应。声子晶体板和铝板频率响应对比如图2所示。


本文编号：3245773