某轿车车身NVH性能分析与研究

发布时间：2017-09-29 19:20

  本文关键词：某轿车车身NVH性能分析与研究

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【摘要】：汽车NVH性能直接影响汽车的舒适性,是汽车品质的重要评价指标之一,同时也是汽车市场竞争力的主要影响因素之一。而车身作为整个汽车最基础的系统,对整车NVH性能至关重要。本文以某轿车白车身为研究对象,通过有限元方法对车身结构的静态和动态特性做了全面的分析和研究,找出对车身NVH性能影响较大的结构不足之处。同时通过对车内声学特性的分析,研究了车身结构对车内噪声的影响。最后通过对车身结构进行优化设计,改善了车身NVH性能。本论文的研究工作主要包括：(1)利用HyperMesh软件建立车身有限元模型,对白车身结构模态性能和静刚度性能进行仿真计算,初步了解车身的结构性能。通过有限元分析得出车身的一阶扭转频率和弯曲刚度相比于同类型车身偏低,影响车身NVH性能,需要进行优化改进。(2)采用频率响应分析方法对车身的关键接附点的动刚度特性进行分析,了解这些关键点在外部激励下的动态特性,找出动刚度不足的频率,为后期的车身噪声传递函数分析提供了边界条件。(3)建立车身声腔有限元模型和声固耦合模型,并利用频率响应分析得到的车身振动速度作为边界条件,计算车身结构的输入激励与输出声压之间的传递函数。同时对参考点处声压峰值进行板件贡献度分析,了解车身结构的主要板件对车内声学特性的影响。(4)介绍车身结构多目标优化的流程和方法,通过Plackett-Burman试验设计筛选出15个车身部件作为设计变量,并采用哈默斯雷试验设计方法采集设计变量与各响应的样本值。根据试验设计结果建立车身各结构性能的Kriging近似模型,采用多目标遗传算法进行优化计算,得到满足要求的Pareto前沿解集。最后通过仿真计算验证了优化方案的精确性。
【关键词】：白车身 模态分析 频率响应分析 动刚度 噪声传递函数 多目标优化
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.82
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-21
• 1.1 课题研究背景与意义16-17
• 1.2 国内外研究现状与发展趋势17-20
• 1.2.1 国外研究现状17-18
• 1.2.2 国内研究现状18-20
• 1.3 本文主要研究内容20-21
• 第二章 轿车白车身结构特性分析21-33
• 2.1 白车身有限元模型的建立21-22
• 2.2 白车身结构模态分析22-27
• 2.2.1 模态分析理论基础22-25
• 2.2.2 白车身结构的模态计算25-26
• 2.2.3 白车身结构模态结果分析26-27
• 2.3 白车身静刚度分析27-32
• 2.3.1 白车身弯曲刚度分析28-30
• 2.3.2 白车身扭转刚度分析30-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 车身关键接附点原点动刚度分析33-45
• 3.1 原点动刚度理论33-35
• 3.1.1 动刚度的概念33
• 3.1.2 原点动刚度33-35
• 3.2 动刚度仿真分析35-40
• 3.2.1 频响分析的基本理论35-36
• 3.2.2 车身关键接附点频响分析计算36-40
• 3.3 动刚度试验验证40-43
• 3.3.1 试验准备40-41
• 3.3.2 试验过程41-42
• 3.3.3 试验数据处理42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 汽车车内声学特性分析45-58
• 4.1 声腔自由模态分析45-48
• 4.1.1 声腔模态的定义45
• 4.1.2 声腔模态的理论基础45-46
• 4.1.3 建立车内声腔有限元模型46-47
• 4.1.4 声腔自由模态分析计算47-48
• 4.2 声固耦合模型的建立48-49
• 4.2.1 声固耦合理论48-49
• 4.2.2 耦合模型的建立49
• 4.3 车内噪声传递函数分析49-53
• 4.3.1 声压参考点的选择49-50
• 4.3.2 边界条件的确定50
• 4.3.3 车内声场分析50-53
• 4.4 车身板件贡献度分析53-57
• 4.4.1 板件声学贡献度基本理论53-55
• 4.4.2 声腔板块划分55-56
• 4.4.3 声腔板块贡献量分析56-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 白车身结构优化与改进58-78
• 5.1 车身结构多目标优化理论基础59-62
• 5.1.1 试验设计方法59-60
• 5.1.2 近似模型的建立60-61
• 5.1.3 遗传算法61-62
• 5.2 车身结构多目标优化问题的建立及求解62-73
• 5.2.1 设计变量的选取62-65
• 5.2.2 试验设计65-66
• 5.2.3 Kriging近似模型的建立66-69
• 5.2.4 车身结构多目标优化求解69-73
• 5.3 多目标优化方案验证73-76
• 5.4 本章小结76-78
• 第六章 总结与展望78-80
• 6.1 总结78-79
• 6.2 展望79-80
• 参考文献80-84
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况84

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本文编号：943777