本文關(guān)鍵詞：某SRV車內(nèi)噪聲振動(dòng)優(yōu)化分析

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【摘要】：汽車噪聲振動(dòng)的環(huán)境問題已經(jīng)越來越多的得到關(guān)注,在當(dāng)今高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和科技趨勢下,各主要整車公司和各類研發(fā)機(jī)構(gòu)對汽車NVH的工程研究也日趨白熱化。汽車NVH性能主要是指汽車在不同工況下振動(dòng)和噪聲的大小,這個(gè)性能直接關(guān)系到消費(fèi)者的滿意度和主機(jī)廠的銷量。本文以某SRV車為例,首先建立該車的白車身結(jié)構(gòu)有限元模型,通過數(shù)值模態(tài)和試驗(yàn)?zāi)B(tài)的相關(guān)性分析驗(yàn)證模型的精確性,并在此基礎(chǔ)上建立耦合聲學(xué)邊界元模型,同時(shí)對該白車身的彎扭剛度進(jìn)行分析計(jì)算。通過實(shí)車60Km/h勻速工況下的道路實(shí)驗(yàn),測量車身懸置點(diǎn)處的振動(dòng)加速度信號(hào)和駕駛員右耳聲學(xué)響應(yīng),根據(jù)聲學(xué)響應(yīng)的分析結(jié)果,將所測激勵(lì)信號(hào)施加于耦合邊界元模型上進(jìn)行低頻段(20-200Hz)噪聲響應(yīng)分析,進(jìn)而應(yīng)用板件貢獻(xiàn)量以及模態(tài)參與因子分析找出對駕駛室內(nèi)主要噪聲峰值貢獻(xiàn)顯著的板件與結(jié)構(gòu)模態(tài)。在得到對噪聲峰值的影響較大的板件后,分別應(yīng)用靈敏度分析和拓?fù)鋬?yōu)化方法對車身剛度薄弱處進(jìn)行修改。其中靈敏度分析以節(jié)點(diǎn)的振動(dòng)速度為優(yōu)化目標(biāo),以板厚和整車質(zhì)量的變化范圍為約束條件分析得到板厚的變化值,并基于實(shí)際工藝條件優(yōu)化板件厚度；拓?fù)鋬?yōu)化分析以提高殼體單元的柔度作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù),以優(yōu)化區(qū)域上各個(gè)單元的相對密度作為設(shè)計(jì)變量,采用變密度法對車身板件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)提高板件剛度,并分別對這兩種方式優(yōu)化后的車內(nèi)聲壓響應(yīng)曲線與原始聲壓曲線進(jìn)行了對比,指出了其優(yōu)化結(jié)果的好壞,為車身低噪聲設(shè)計(jì)提供了一定的參考依據(jù),并具有實(shí)際工程價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：模態(tài) 耦合聲學(xué)邊界元 靈敏度分析 拓?fù)鋬?yōu)化
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U461.4
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 引言17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3 課題來源、主要研究內(nèi)容及各章節(jié)安排21-22
• 1.4 本章小結(jié)22-23
• 第二章 聲學(xué)分析方法及理論23-33
• 2.1 聲學(xué)方法基礎(chǔ)23-29
• 2.1.1 聲學(xué)Helmholtz方程23-25
• 2.1.2 聲學(xué)有限元法25-26
• 2.1.3 聲學(xué)邊界元法26-29
• 2.2 耦合聲學(xué)理論29-30
• 2.3 分析軟件應(yīng)用30-32
• 2.3.1 MSC.Nastran軟件介紹30-31
• 2.3.2 Virtual.Lab軟件介紹31
• 2.3.3 Hyperworks軟件介紹31-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第三章 模型建立與分析33-53
• 3.1 車身結(jié)構(gòu)有限元模型的建立33-36
• 3.1.1 三維模型簡化33
• 3.1.2 車身網(wǎng)格劃分33-35
• 3.1.3 各板塊網(wǎng)格劃分35-36
• 3.1.4 有限元模型生成36
• 3.2 數(shù)值模態(tài)分析36-38
• 3.2.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)36-37
• 3.2.2 數(shù)值模態(tài)的計(jì)算37-38
• 3.3 試驗(yàn)?zāi)B(tài)提取38-40
• 3.3.1 車輛支承方式的選擇原則39
• 3.3.2 激勵(lì)信號(hào)和激勵(lì)點(diǎn)的選擇原則39
• 3.3.3 傳感器的選擇原則39-40
• 3.3.4 試驗(yàn)方案確定40
• 3.4 模態(tài)置信分析40-42
• 3.5 車身靜態(tài)剛度分析42-51
• 3.5.1 彎曲剛度理論基礎(chǔ)42-43
• 3.5.2 彎曲剛度計(jì)算分析43-46
• 3.5.3 彎曲工況下車身各開口變形分析46-47
• 3.5.4 扭轉(zhuǎn)剛度理論基礎(chǔ)47-48
• 3.5.5 扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算分析48-50
• 3.5.6 扭轉(zhuǎn)工況下車身各開口變形分析50
• 3.5.7 車身剛度評(píng)價(jià)50-51
• 3.6 耦合聲學(xué)邊界元模型的建立及分析51-52
• 3.6.1 聲學(xué)邊界元模型的建立51
• 3.6.2 耦合聲學(xué)邊界元模型的建立及模態(tài)分析51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 車內(nèi)聲場分析53-65
• 4.1 ATV與MATV概念介紹53-54
• 4.1.1 ATV(聲學(xué)傳遞向量)技術(shù)介紹53
• 4.1.2 MATV(模態(tài)聲學(xué)傳遞向量)技術(shù)介紹53-54
• 4.1.3 ATV、MATV技術(shù)與傳統(tǒng)邊界元方法的比較54
• 4.2 車內(nèi)低頻噪聲響應(yīng)分析54-56
• 4.2.1 道路試驗(yàn)響應(yīng)信號(hào)采集54-55
• 4.2.2 車內(nèi)聲學(xué)耦合響應(yīng)分析55-56
• 4.3 板件貢獻(xiàn)量分析56-61
• 4.3.1 板件貢獻(xiàn)量概念56-57
• 4.3.2 基于ATV技術(shù)的板件貢獻(xiàn)量分析57-61
• 4.4 模態(tài)參與因子分析61-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第五章 車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化與分析65-81
• 5.1 靈敏度分析基本理論65-66
• 5.2 車身結(jié)構(gòu)靈敏度優(yōu)化分析66-72
• 5.2.1 設(shè)計(jì)變量的確定67-68
• 5.2.2 目標(biāo)函數(shù)的確定68-69
• 5.2.3 約束條件的確定69-70
• 5.2.4 動(dòng)態(tài)靈敏度計(jì)算70-71
• 5.2.5 優(yōu)化結(jié)果分析71-72
• 5.3 拓?fù)鋬?yōu)化理論72-76
• 5.3.1 拓?fù)鋬?yōu)化原理72-73
• 5.3.2 拓?fù)鋬?yōu)化方法73-75
• 5.3.3 變密度拓?fù)鋬?yōu)化法75-76
• 5.4 車身結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化分析76-80
• 5.4.1 拓?fù)鋬?yōu)化數(shù)學(xué)模型建立76-77
• 5.4.2 優(yōu)化區(qū)域的選擇77
• 5.4.3 優(yōu)化工況的選擇77-79
• 5.4.4 車身結(jié)構(gòu)的修改79
• 5.4.5 優(yōu)化結(jié)果分析79-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 論文總結(jié)81-82
• 6.2 工作展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況87

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