轻卡车室声固耦合系统低频噪声预测与控制

发布时间：2017-09-13 13:21

  本文关键词：轻卡车室声固耦合系统低频噪声预测与控制

  更多相关文章： 声固耦合 低频噪声 噪声传递函数 声学贡献量 降噪优化

【摘要】：随着广大汽车用户不断对乘坐舒适性提出新的更高的要求,汽车工程领域对汽车NVH性能的研究越来越深入。由于轻型卡车行车路况较差,工作环境复杂多变,车室会在各种激励源的冲击下产生强烈的振动和噪声,乘坐舒适性严重降低。因此,改善其内部声学环境,降低车内噪声水平,提高乘坐舒适性具有重要的工程意义和现实意义。如何降低由于结构和声腔耦合引起的低频结构噪声是控制车内噪声的一个重点和难点,本文以某轻卡驾驶室声固耦合系统模型展开分析,将有限元法和声固耦合分析理论结合起来,利用有限元分析软件Hyperworks和MSC.Nastran对低频结构噪声进行了分析,并提出了降噪方案,完善了低频结构噪声预测和控制的理论和方法。论文主要研究工作如下:根据有限元建模的具体要求和步骤,先后建立了白车身、带饰车身结构、驾驶室声腔以及声固耦合系统有限元模型。基于模态分析理论,对带饰车身结构、驾驶室声腔模型进行了模态计算分析和实验验证。对比分析结果表明,固有频率误差在工程项目所允许的范围内,且主要车身部件都处于各自的模态区间,未发生模态耦合,模型建立准确,可用于进行下一步分析。在此基础上,对声固耦合系统模型进行了模态计算分析,掌握了其固有结构特性和声学特性,为降噪结构改进优化打下基础。对激励点到驾驶员右耳的噪声传递函数进行了计算分析,确定了声压响应的问题峰值及对应频率。对源点加速度导纳以及动刚度进行了计算分析,综合剖析了噪声峰值产生的根本原因及主要优化分析频率。针对问题峰值频率,对车身结构进行模态参与因子分析和面板贡献量分析,找到了地板、顶盖、后围这些振动敏感板件。着重对三者的振动腹部进行修改尺寸、调整结构以及涂贴自由阻尼层,对优化后的模型进行了噪声仿真计算和实验验证。对比分析结果表明,车内噪声水平得到了有效降低。
【关键词】：声固耦合 低频噪声 噪声传递函数 声学贡献量 降噪优化
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.493
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-21
• 1.1 课题研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-17
• 1.2.1 国外研究现状11-15
• 1.2.2 国内研究现状15-17
• 1.3 本文研究思路和主要内容安排17-21
• 1.3.1 研究思路17-18
• 1.3.2 主要内容安排18-21
• 2 车内噪声产生机理和控制方法研究21-32
• 2.1 车内噪声产生机理分析21-24
• 2.1.1 空气噪声21-22
• 2.1.2 结构噪声22-23
• 2.1.3 声腔共鸣23-24
• 2.2 车内噪声的分析方法24-27
• 2.2.1 有限元法25
• 2.2.2 边界元法25-26
• 2.2.3 统计能量分析法26
• 2.2.4 混合有限元—统计能量分析法26-27
• 2.3 车内噪声的被动控制方法27-30
• 2.3.1 隔振处理28
• 2.3.2 阻尼处理28-29
• 2.3.3 吸声处理29
• 2.3.4 隔声处理29-30
• 2.3.5 优化车身结构30
• 2.4 本章小结30-32
• 3 声固耦合系统有限元建模32-40
• 3.1 有限元建模的原则32-33
• 3.2 白车身有限元建模33-36
• 3.3 带饰车身有限元建模36-37
• 3.4 声腔有限元建模37-38
• 3.5 声固耦合系统有限元建模38-39
• 3.6 本章小结39-40
• 4 模态分析40-51
• 4.1 模态分析理论40-43
• 4.1.1 结构模态分析理论40-41
• 4.1.2 声学模态分析理论41
• 4.1.3 声固耦合分析理论41-42
• 4.1.4 模态实验分析原理42-43
• 4.2 带饰车身结构模态分析及实验验证43-47
• 4.3 声腔模态分析及实验验证47-49
• 4.4 声固耦合系统模态分析49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 5 声固耦合系统噪声传递函数分析51-61
• 5.1 基本理论51-55
• 5.1.1 声学基本方程51-52
• 5.1.2 声级评估52-53
• 5.1.3 建立噪声传递函数方程的理论分析53-55
• 5.2 激励输入点选取55-56
• 5.3 声压响应参考点选取56-57
• 5.4 噪声传递函数分析57-60
• 5.5 本章小结60-61
• 6 降噪结构改进优化研究61-74
• 6.1 源点动刚度分析62-64
• 6.1.1 理论分析62-63
• 6.1.2 加载和求解63-64
• 6.1.3 噪声峰值产生的原因分析64
• 6.2 车身结构模态参与因子分析64-66
• 6.3 面板贡献量分析66-69
• 6.4 降噪结构改进与优化69-72
• 6.5 试验验证72-73
• 6.6 本章小结73-74
• 7 总结与展望74-77
• 7.1 总结74-75
• 7.2 展望75-77
• 参考文献77-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果83-84
• 致谢84-85

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本文编号：843934