基于灵敏度分析法的车内结构噪声优化研究
发布时间：2023-11-04 10:09
车辆的NVH(Noise,Vibration,Harshness)性能直接影响了驾驶员及乘客的乘坐舒适性。随着消费者对车辆驾乘舒适性要求的不断提高,各大汽车厂商对这项性能的研发越来越重视。车内噪声是评价NVH水平的一项重要指标,有效地降低车内噪声已成为车辆在结构研发阶段的重要设计目标,并且对汽车产品市场竞争力的提升具有重要意义。论文以某款SUV车型为研究对象,运用有限元方法对车身的模态参数和声学特性进行了研究。结合声固耦合理论,建立了目标场点的噪声响应面模型,在此基础上进行了车身板件声学灵敏度分析,将灵敏度分析结果与微分进化算法结合,并运用到噪声优化设计过程中。以下是对论文的主要工作与结论的介绍:(1)建立车身结构有限元模型,通过自由模态分析确立了车身结构模态参数,将计算模态与试验模态结果对比,验证有限元模型的可靠性。建立声场有限元模型和声固耦合模型,对声腔模态和车内声学响应特性进行了分析。通过在发动机左侧悬置点处施加简谐激励,得到了车内四个声压目标场点处的噪声峰值大小及对应频率。(2)有限元模型的计算效率相对较低,为提高分析的计算效率,结合试验设计方法,采用多项式响应面模型拟合目标场...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 本文研究的背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 汽车噪声国外研究现状
1.2.2 汽车噪声国内研究现状
1.3 车内噪声产生的机理
1.4 本文研究的主要内容
2 车身结构模型的建立与分析
2.1 车身结构模型的建立
2.1.1 模型简化
2.1.2 单元选取
2.1.3 网格质量要求
2.1.4 单元材料属性设置
2.1.5 车身模型的建立
2.2 车身模态分析与试验验证
2.2.1 模态分析理论基础
2.2.2 车身模态分析
2.2.3 模态试验验证
2.3 本章小结
3 车内声场模型的建立与分析
3.1 声腔网格划分
3.2 声场模态分析
3.2.1 声学分析理论基础
3.2.2 车内声场模态分析
3.3 声固耦合模型的建立与声学响应分析
3.3.1 声固耦合理论
3.3.2 声固耦合模型建立
3.3.3 声压参考点的选取
3.3.4 声压响应分析的参数设置
3.3.5 车内声学响应分析
3.4 本章小结
4 基于多项式响应面法的噪声分析模型的建立
4.1 试验设计方法
4.1.1 全因子试验设计
4.1.2 正交试验设计
4.1.3 均匀试验设计
4.1.4 拉丁超立方试验设计
4.2 多项式响应面法理论基础
4.3 车内噪声响应面分析模型的建立
4.3.1 设计变量的选择
4.3.2 多项式响应面模型的建立
4.4 响应面模型误差分析
4.5 本章小结
5 噪声响应面模型的综合灵敏度分析
5.1 局部灵敏度分析法
5.1.1 直接求导法
5.1.2 有限差分法
5.1.3 格林函数法
5.2 全局灵敏度分析法
5.2.1 MOAT筛选法
5.2.2 蒙特卡洛法的全局灵敏度分析
5.2.3 Sobol'全局灵敏度分析法
5.3 响应面模型的综合灵敏度分析
5.3.1 响应面模型的全局灵敏度分析
5.3.2 响应面模型的局部灵敏度分析
5.4 本章小结
6 车内结构噪声优化分析
6.1 遗传算法理论
6.2 微分进化算法理论
6.2.1 基础微分进化算法
6.2.2 改进的微分进化算法
6.3 车内噪声目标函数响应面模型的优化
6.3.1 设计变量的选择
6.3.2 约束条件的选取
6.3.3 优化数学模型的建立
6.3.4 遗传算法优化
6.3.5 耦合灵敏度信息的改进微分进化算法优化
6.4 本章小结
7 论文总结与展望
7.1 论文总结
7.2 论文创新之处
7.3 论文展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3860092
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 本文研究的背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 汽车噪声国外研究现状
1.2.2 汽车噪声国内研究现状
1.3 车内噪声产生的机理
1.4 本文研究的主要内容
2 车身结构模型的建立与分析
2.1 车身结构模型的建立
2.1.1 模型简化
2.1.2 单元选取
2.1.3 网格质量要求
2.1.4 单元材料属性设置
2.1.5 车身模型的建立
2.2 车身模态分析与试验验证
2.2.1 模态分析理论基础
2.2.2 车身模态分析
2.2.3 模态试验验证
2.3 本章小结
3 车内声场模型的建立与分析
3.1 声腔网格划分
3.2 声场模态分析
3.2.1 声学分析理论基础
3.2.2 车内声场模态分析
3.3 声固耦合模型的建立与声学响应分析
3.3.1 声固耦合理论
3.3.2 声固耦合模型建立
3.3.3 声压参考点的选取
3.3.4 声压响应分析的参数设置
3.3.5 车内声学响应分析
3.4 本章小结
4 基于多项式响应面法的噪声分析模型的建立
4.1 试验设计方法
4.1.1 全因子试验设计
4.1.2 正交试验设计
4.1.3 均匀试验设计
4.1.4 拉丁超立方试验设计
4.2 多项式响应面法理论基础
4.3 车内噪声响应面分析模型的建立
4.3.1 设计变量的选择
4.3.2 多项式响应面模型的建立
4.4 响应面模型误差分析
4.5 本章小结
5 噪声响应面模型的综合灵敏度分析
5.1 局部灵敏度分析法
5.1.1 直接求导法
5.1.2 有限差分法
5.1.3 格林函数法
5.2 全局灵敏度分析法
5.2.1 MOAT筛选法
5.2.2 蒙特卡洛法的全局灵敏度分析
5.2.3 Sobol'全局灵敏度分析法
5.3 响应面模型的综合灵敏度分析
5.3.1 响应面模型的全局灵敏度分析
5.3.2 响应面模型的局部灵敏度分析
5.4 本章小结
6 车内结构噪声优化分析
6.1 遗传算法理论
6.2 微分进化算法理论
6.2.1 基础微分进化算法
6.2.2 改进的微分进化算法
6.3 车内噪声目标函数响应面模型的优化
6.3.1 设计变量的选择
6.3.2 约束条件的选取
6.3.3 优化数学模型的建立
6.3.4 遗传算法优化
6.3.5 耦合灵敏度信息的改进微分进化算法优化
6.4 本章小结
7 论文总结与展望
7.1 论文总结
7.2 论文创新之处
7.3 论文展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文
本文编号：3860092
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3860092.html
