车内声场数值计算中的改进有限元法及不确定性研究

发布时间：2021-07-20 12:55

　　随着社会的发展及文明的进步,人们对环境噪声尤其是汽车噪声的要求也越来越高。在汽车噪声振动分析中,为了降低整车开发后期实验成本和开发周期,在整车开发的前期——设计和试制阶段利用CAE软件进行振动噪声虚拟分析及优化极其必要。目前商用CAE软件的核心方法是有限元法（Finite Element Method,FEM）、边界元法（Boundary Element Method,BEM）、和无网格法（Meshfree method）等数值计算方法,它们在汽车噪声振动分析中扮演者非常重要的角色。然而,边界元法和无网格法在处理实际声学工程问题时存在计算复杂、求解效率过低等缺陷,有限元法也存在着模型刚度过高,计算精度易受网格质量和计算频率的影响等问题。另外,结构声学问题系统中由于技术、装配、测量及外部条件等因素会造成系统参数的不确定性,虽然这些参数的不确定性很小,但耦合在一起也会对最终系统的响应产生较大的误差。因此,针对声学数值计算方法的改进及结构-声学系统的不确定性研究受到声学研究人员的重点关注,希望能提高声学数值计算方法的精度、效率及工程适用性。有限元法是目前CAE软件广泛使用的数值方法,其分析声... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究进展综述
        1.2.1 声学计算方法研究进展
        1.2.2 不确定性数值方法研究现状
第2章 绪论
    2.1 问题的提出
    2.2 研究思路
    2.3 主要研究内容及章节安排
第3章 声学波动方程理论及声学有限元法
    3.1 引言
    3.2 声学的Helmholtz方程
    3.3 Helmholtz方程的Galerkin弱形式
    3.4 声学数值计算误差分析
        3.4.1 总体误差
        3.4.2 数值色散误差
    3.5 小结
第4章 基于广义积分规则的声场模型改进有限元法研究
    4.1 引言
    4.2 基于广义积分规则的质量重构模型
        4.2.1 一维质量重构有限元模型
        4.2.2 二维质量重构有限元模型
        4.2.3 三维质量重构有限元模型
    4.3 优化结果及误差分析
        4.3.1 优化结果
        4.3.2 积分点优化后有限元法误差分析
    4.4 数值算例
        4.4.1 三维管道无阻尼声场模型
        4.4.2 三维无阻尼车内声场模型
        4.4.3 三维有阻尼声场模型优化结果及声压响应频率分析
    4.5 小结
第5章 基于改进有限元-最小二乘点插值法的不确定性声固耦合系统分析
    5.1 引言
    5.2 声固耦合系统基本方程
        5.2.1 结构域的有限元-最小二乘点插值法
        5.2.2 结构域动力学方程
        5.2.3 声场域的有限元-最小二乘法方程
        5.2.4 板结构-声场耦合系统有限元-最小二乘法方程
    5.3 声固耦合系统的变量变换随机摄动有限元-最小二乘点插值法
    5.4 数值算例
    5.5 实验论证
    5.6 小结
结论和展望
    1 研究结论
    2 研究展望
参考文献
致谢
发表论文及参加课题一览表


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于低色散无网格仿真模型的舱室薄壁-腔体振声耦合研究[J]. 王海涛,曾向阳,杜博凯,陈克安.  振动与冲击. 2017(18)
[2]二维声学数值计算的梯度最小二乘加权[J]. 崔向阳,胡鑫,王刚,李光耀.  机械工程学报. 2016(15)
[3]无限区域二维势流直接边界元法精度分析[J]. 韩玉超,卢晓平,王中.  中国舰船研究. 2015(04)
[4]阵风响应问题的配点型区间分析方法[J]. 吕峥,邱志平.  北京航空航天大学学报. 2016(02)
[5]波前法在无网格伽辽金法中的应用[J]. 曹子龙,关玉璞,陈伟.  固体力学学报. 2015(02)
[6]径向基点插值法在旋转柔性梁动力学中的应用[J]. 杜超凡,章定国,洪嘉振.  力学学报. 2015(02)
[7]改进的无单元伽辽金法的研究及其应用[J]. 王振宽,李海瑞,李厚琨.  信息通信. 2014(09)
[8]基于边光滑有限元法的散射声场数值计算[J]. 雷明,李威,柴应彬,魏克难.  船海工程. 2014(03)
[9]求解非线性方程组的SPH迭代方法[J]. 阿合买提江·依明江,艾尼·吾甫尔.  数学的实践与认识. 2012(07)
[10]声学数值计算的有限元-最小二乘点插值法[J]. 姚凌云,于德介,臧献国.  中国机械工程. 2010(23)



本文编号：3292865