基于声固耦合模型的轻型客车车内低频噪声分析与控制

发布时间：2017-09-24 04:24

  本文关键词：基于声固耦合模型的轻型客车车内低频噪声分析与控制

  更多相关文章： 声固耦合 低频噪声 贡献量分析 阻尼处理 形貌优化

【摘要】：随着人们对车辆性能要求的不断提高,汽车乘坐舒适性必然成为各生产厂商突显自身汽车品牌的亮点。为此,车辆NVH(Noise、Vibration、Harshness)即噪声、振动、平顺性特性成为汽车结构设计阶段中一个重要考虑因素。对于现有车辆的振动噪声问题,能够快速地提出有效解决方案是至关重要的。本文在与某企业合作项目的基础上,以某轻型客车为研究对象,采用试验与有限元仿真结合的方法对车内低频噪声进行分析。通过对轻型客车结构-声腔耦合模型的振动与声学响应分析,得到对车内噪声响应点的结构模态与车身板件贡献量,并以此为依据,提出降低车内低频噪声的有效措施。首先,根据有限元建模的思想与原则建立了该轻型客车的白车身有限元模型,并通过对实车结构的试验模态测试,验证了结构有限元模型的有效性。利用封闭的客车有限元模型建立了车内声腔有限元模型,并仿真分析了座椅空间对声腔模态的影响。在轻型客车的结构与声腔有限元模型的基础上,建立了结构-声腔耦合模型,并对耦合前后结构与声腔的模态特性进行了仿真分析。其次,使用LMS公司的振动噪声设备对问题车辆进行了各工况试验测试,通过对车内噪声的主观评价与客观数据的分析,确定出车内声学响应的峰值频率,并得到了车辆悬置各作用点的激励与车内场点的声学响应。为考虑内饰材料对车内声学响应的影响,采用驻波管法测试了座椅海绵、地板、车身侧壁与顶棚等内饰材料的声学特性。然后,将试验测得的各悬置激励施加到轻型客车结构模型的相应作用点进行振动响应仿真分析,振动响应的仿真结果与相应的试验值吻合良好,从而验证了轻型客车结构模型的有效性。对轻型客车的结构-声腔耦合模型进行了声学响应仿真分析,车内场点的声学响应仿真结果与相应试验值的误差在可接受范围内,说明了采用有限元法对耦合模型进行声学响应仿真是准确可靠的。最后,通过对问题车辆的声学响应结构模态与车身板件贡献量仿真分析,确定出对车内低频噪声影响显著的结构板件,并对车身板件进行了粘贴自由阻尼层结构处理与结构形貌优化处理,使车内噪声得到了有效控制。
【关键词】：声固耦合 低频噪声 贡献量分析 阻尼处理 形貌优化
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U467.493
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题研究的背景和意义11
• 1.2 车内噪声的分析与控制方法11-18
• 1.2.1 车内噪声产生机理及空腔共鸣现象11-13
• 1.2.2 车内噪声分析方法13-15
• 1.2.3 车内噪声控制措施15-18
• 1.3 车内噪声的分析与控制研究现状18-22
• 1.3.1 国外研究现状18-20
• 1.3.2 国内研究现状20-22
• 1.4 本文主要研究内容22-23
• 第二章 轻型客车耦合模型的建立与模态分析23-45
• 2.1 轻型客车结构模型的建立与模态分析23-33
• 2.1.1 有限元建模基本思想与原则23-24
• 2.1.2 轻型客车结构模态分析理论24-25
• 2.1.3 轻型客车白车身结构的建模与模态分析25-28
• 2.1.4 轻型客车整体结构的建模与模态分析28-33
• 2.2 轻型客车空腔模型的建立与模态分析33-38
• 2.2.1 车内声腔模态理论分析33-34
• 2.2.2 车内声腔模型的建立34-36
• 2.2.3 车内声腔模态的仿真分析36-38
• 2.3 轻型客车耦合模型的建立与模态分析38-43
• 2.3.1 耦合模型的模态理论分析38-39
• 2.3.2 轻型客车耦合模型的建立39-40
• 2.3.3 轻型客车耦合模型的模态仿真分析40-43
• 2.4 本章小结43-45
• 第三章 轻型客车的各工况试验45-59
• 3.1 各工况试验测试45-50
• 3.1.1 试验测试设备45-46
• 3.1.2 试验测试传感器的布置46-50
• 3.2 试验数据分析50-57
• 3.2.1 试验测试方案50-54
• 3.2.2 试验结果分析54-57
• 3.3 本章小结57-59
• 第四章 轻型客车结构振动与车内声学响应分析59-71
• 4.1 轻型客车的结构振动响应分析59-62
• 4.1.1 结构振动响应的仿真59-60
• 4.1.2 结构振动响应仿真结果分析60-62
• 4.2 车内低频噪声的响应分析62-69
• 4.2.1 内饰材料的声学特性试验62-64
• 4.2.2 车内低频噪声的仿真64-65
• 4.2.3 车内低频噪声响应仿真结果分析65-69
• 4.3 本章小结69-71
• 第五章 车内低频噪声的控制措施71-85
• 5.1 模态贡献量分析71-74
• 5.1.1 模态贡献量理论分析71-73
• 5.1.2 模态贡献量仿真分析73-74
• 5.2 板件贡献量分析74-79
• 5.2.1 板件贡献量理论分析74-76
• 5.2.2 板件贡献量仿真分析76-79
• 5.3 车内低频噪声的控制79-83
• 5.3.1 板件通过粘贴阻尼层控制车内噪声79-81
• 5.3.2 车身板件的形貌优化81-83
• 5.4 本章小结83-85
• 第六章 总结与展望85-87
• 参考文献87-91
• 致谢91

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