本文關(guān)鍵詞：輕型客車結(jié)構(gòu)和聲學(xué)特性分析與優(yōu)化　出處：《江蘇大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： NVH 模態(tài) 靈敏度分析 聲固耦合 板件貢獻(xiàn)量分析 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

【摘要】：車內(nèi)低頻結(jié)構(gòu)噪聲直接影響著駕乘人員的乘坐舒適性,妥善緩解車內(nèi)低頻結(jié)構(gòu)噪聲對(duì)車內(nèi)駕乘人員造成的感官影響,改善車輛乘坐舒適性,是汽車企業(yè)提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力及其產(chǎn)品升級(jí)的重要方向。論文以某輕型客車為研究對(duì)象,首先運(yùn)用模態(tài)靈敏度分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法對(duì)車身結(jié)構(gòu)的模態(tài)特性進(jìn)行了預(yù)測(cè)與優(yōu)化改進(jìn);然后對(duì)車內(nèi)噪聲進(jìn)行了分析,基于板件聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析結(jié)果,對(duì)車內(nèi)聲壓影響較大的頂棚、前地板與后地板進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),降低了車內(nèi)低頻噪聲。論文主要的研究工作與結(jié)論包括:1,在某輕型客車幾何模型的基礎(chǔ)上建立了白車身有限元模型和車室聲腔有限元模型,分別進(jìn)行了模態(tài)分析,得到了結(jié)構(gòu)和聲腔的模態(tài)固有頻率與振型,并通過(guò)對(duì)比結(jié)構(gòu)有限元模態(tài)和試驗(yàn)?zāi)B(tài),驗(yàn)證了所建立的車身結(jié)構(gòu)有限元模型是可信的。根據(jù)車身結(jié)構(gòu)模態(tài)計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)客車白車身的前三階模態(tài)固有頻率過(guò)低,為保證客車具有良好的平順性,應(yīng)使客車低階模態(tài)固有頻率避開(kāi)與人體產(chǎn)生共振的頻率范圍。2,針對(duì)白車身結(jié)構(gòu)前三階模態(tài)固有頻率過(guò)低的問(wèn)題,對(duì)車身進(jìn)行靈敏度分析,得到了前三階模態(tài)固有頻率與車身質(zhì)量對(duì)各板件的靈敏度,在盡量不增加車身質(zhì)量的情況下,運(yùn)用形貌優(yōu)化和零部件厚度調(diào)整的措施對(duì)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),提高了車身前三階模態(tài)固有頻率,有效地避開(kāi)了人體敏感頻率范圍4-12.5Hz,而車身質(zhì)量沒(méi)有明顯增加。3,建立了客車的聲固耦合有限元模型,在此基礎(chǔ)以發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)為例對(duì)車內(nèi)耦合噪聲進(jìn)行分析,通過(guò)對(duì)車內(nèi)目標(biāo)場(chǎng)點(diǎn)的聲壓級(jí)曲線圖分析,得到了聲壓峰值與聲壓峰值對(duì)應(yīng)的峰值頻率。4,對(duì)車身進(jìn)行板件聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析,得出了各個(gè)板件在峰值頻率下對(duì)各個(gè)場(chǎng)點(diǎn)的貢獻(xiàn)系數(shù),發(fā)現(xiàn)車身頂棚、前地板與后地板對(duì)車內(nèi)各個(gè)場(chǎng)點(diǎn)的低頻噪聲貢獻(xiàn)量較大,為車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化與修改提供了依據(jù)與指導(dǎo)。通過(guò)形貌優(yōu)化的措施對(duì)頂棚、前地板與后地板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)。通過(guò)優(yōu)化前后聲壓級(jí)曲線對(duì)比,各場(chǎng)點(diǎn)在最大噪聲峰值頻率處的聲壓值均下降了3-5dB(A),有效地改善了客車內(nèi)部的聲學(xué)環(huán)境,提高了駕乘人員的乘坐舒適性。
[Abstract]:The low frequency structural noise in the vehicle directly affects the ride comfort of the driver, and properly alleviates the sensory impact of the low frequency structure noise on the driver in the vehicle, and improves the ride comfort of the vehicle. It is an important direction for automobile enterprises to improve their market competitiveness and upgrade their products. First, modal sensitivity analysis and structural optimization are used to predict and optimize the modal characteristics of body structure. Then the interior noise of the vehicle is analyzed. Based on the results of the analysis of the acoustic contribution of the plate, the roof, front floor and rear floor are optimized and improved for the roof, the front floor and the rear floor, which have a great influence on the sound pressure of the vehicle. The main research work and conclusion include: 1. Based on the geometric model of a light passenger car, the finite element model of white body and the finite element model of chamber sound cavity are established. The modal analysis is carried out, and the modal natural frequencies and modes of the structure and the cavity are obtained, and the finite element modal and the experimental mode of the structure are compared. It is proved that the finite element model of the body structure is credible. According to the results of the modal calculation of the body structure, it is found that the first three modes of the bus body are too low, so that the passenger car has good ride comfort. In order to avoid the frequency range of resonance with human body, the natural frequency of low order mode of passenger car should be avoided. Aiming at the problem of too low natural frequency of the first three modes of the white body structure, the sensitivity analysis of the body should be carried out. The sensitivity of the first three modes natural frequency and body mass to each plate is obtained. The shape optimization and component thickness adjustment are used to improve the body structure without increasing the body mass as much as possible. The natural frequency of the first three modes of the body is improved, and the sensitive frequency range of human body is effectively avoided, but the mass of the body does not increase obviously. 3. The finite element model of acousto-solid coupling of passenger car is established. Taking engine excitation as an example, the coupling noise in the vehicle is analyzed, and the corresponding peak frequency of sound pressure peak and sound pressure peak is obtained by analyzing the sound pressure level curve of the target field point in the vehicle. According to the analysis of the acoustic contribution of the body, the contribution coefficient of each plate to each field point at the peak frequency is obtained, and the roof of the body is found. The front floor and rear floor contribute a lot to the low frequency noise of each spot in the vehicle, which provides the basis and guidance for the optimization and modification of the body structure. The structure of the front floor and the back floor were improved. By comparing the sound pressure level curves before and after optimization, the sound pressure values at the peak frequency of the maximum noise at each field point were all reduced by 3 to 5 dBU A). The acoustical environment inside the passenger car is improved effectively and the ride comfort of the driver is improved.
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U461.4

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本文編號(hào)：1360043