基于有限元法的半挂牵引车驾驶室降噪研究

发布时间：2017-09-09 23:08

  本文关键词：基于有限元法的半挂牵引车驾驶室降噪研究

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【摘要】：汽车的NVH特性是衡量汽车性能的关键性综合指标之一,它给驾驶员的感受是最直接的,所以汽车的振动噪声问题日渐成为人们关注的焦点。上个世纪以来人们主要关注轿车的NVH问题,但随着汽车技术与水平的不断提高,半挂牵引车以其车内噪声大成为当前研究的热点。本课题的研究对象是某公司新设计的半挂牵引车驾驶室,通过有限元方法对车辆驾驶室内低频噪声进行研究分析,并结合试验结果对驾驶室结构进行改进优化,以此研究出有效的结构改进及降噪方案。首先,根据半挂牵引车驾驶室的实际结构,建立了驾驶室结构模型,通过不同的网格划分建立驾驶室结构有限元模型、声腔有限元模型和声固耦合有限元模型。通过试验测试了驾驶员右耳处的声压级以及驾驶室左右悬置、后围、顶棚等测点的振动加速度。其次,根据试验结果并运用奇异值分解法计算出驾驶室悬置处的载荷,将载荷加载到声固耦合有限元模型中进行驾驶室动态响应分析,得到驾驶员右耳处的声压值和声压级。将有限元分析结果和试验结果对比分析,证明文中建立的驾驶室结构模型的有效性。同时对有限元模型进行模态分析,总结出驾驶室壁板的声学特性随频率变化的规律。最后,以降噪为目的对刚度较差且对声压峰值影响较大的驾驶室后围和顶棚进行形貌优化,优化后的驾驶员右耳旁的声压级峰值有明显下降。再次对优化后的驾驶室进行声学特性分析并利用正交试验设计法对驾驶室结构进行二次优化,优化目标主要有驾驶室地板、前挡风板以及前挡风玻璃,最终分析得出一种最佳优化降噪方案,该方案有效的降低了驾驶员右耳处声压级。
【关键词】：有限元分析 振动加速度 动态响应分析 形貌优化 正交试验
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.81;U469.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-22
• 1.1 论文的研究背景和意义10-11
• 1.2 汽车驾驶室噪声分析国内外研究概况11-13
• 1.2.1 振动声学仿真的研究概况11-12
• 1.2.2 仿真分析在实际工程中的应用研究12-13
• 1.2.3 数值计算软件发展概况13
• 1.3 影响驾驶室噪声的因素13-20
• 1.3.1 车身噪声及其控制14-16
• 1.3.2 车内噪声及其控制16-20
• 1.4 本文研究内容20-22
• 第二章 驾驶室有限元模型的建立22-30
• 2.1 有限元建模基本原则22-23
• 2.2 驾驶室模型建立及参数选择23-28
• 2.3 本章小结28-30
• 第三章 驾驶室声振信号采集与分析30-39
• 3.1 驾驶室悬置激励力提取30-36
• 3.1.1 激励力识别原理30-32
• 3.1.2 振动加速度测试32-34
• 3.1.3 激励力的提取34-36
• 3.2 场点声压的测试与分析36-37
• 3.3 本章小结37-39
• 第四章 驾驶室动态响应分析39-43
• 4.1 动态响应分析的理论和方法39-40
• 4.1.1 动态响应分析理论基础39-40
• 4.1.2 动态响应分析方法40
• 4.2 动态响应分析40-42
• 4.3 本章小结42-43
• 第五章 驾驶室模态分析43-56
• 5.1 有限元分析基本步骤43
• 5.2 模态分析理论和方法43-47
• 5.2.1 模态分析理论基础44-46
• 5.2.2 模态提取方法46-47
• 5.3 驾驶室结构模态分析47-50
• 5.4 驾驶室声腔模态分析50-53
• 5.5 驾驶室声固耦合模态分析53-55
• 5.6 本章小结55-56
• 第六章 驾驶室降噪方案设计分析56-64
• 6.1 驾驶室壁板形貌优化56-60
• 6.1.1 形貌优化概述56
• 6.1.2 驾驶室形貌优化56-60
• 6.2 基于正交试验设计法的噪声控制60-63
• 6.2.1 正交试验设计法概念60
• 6.2.2 基于正交试验设计法的优化设计60-63
• 6.3 本章小结63-64
• 第七章 总结与展望64-66
• 7.1 全文总结64-65
• 7.2 研究展望65-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士学位期间研究成果70

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本文编号：823296