發(fā)布時(shí)間：2020-10-27 04:47

　　 本文以商用車駕駛室作為研究對(duì)象,從結(jié)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)特性和聲學(xué)特性入手,實(shí)現(xiàn)了駕駛室結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與車內(nèi)綜合聲場(chǎng)控制的工作。建立駕駛室白車身的結(jié)構(gòu)有限元模型,并進(jìn)行自由模態(tài)和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析驗(yàn)證模型的精度,了解該車身結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。對(duì)駕駛室的模態(tài)、彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度以及滿載條件下駕駛室在加速、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、垂直沖擊下的強(qiáng)度等靜態(tài)特性進(jìn)行分析。并針對(duì)分析結(jié)果,指出了駕駛室的彎曲與扭轉(zhuǎn)剛度的不足。在駕駛室靜動(dòng)態(tài)特性分析的基礎(chǔ)上,采用多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化方法對(duì)駕駛室結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合優(yōu)化。首先建立綜合目標(biāo)函數(shù),來實(shí)現(xiàn)靜態(tài)剛度和低階振動(dòng)頻率的協(xié)同優(yōu)化。然后對(duì)靜動(dòng)態(tài)多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析,找到車身結(jié)構(gòu)的薄弱位置,進(jìn)而根據(jù)可制造性確定需要修改的結(jié)構(gòu),并提出修改辦法。最后經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì),車身的彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度有較大幅度提升,同時(shí)車身模態(tài)性能也有所改善建立駕駛室聲腔和聲固耦合有限元模型,并開展NTF試驗(yàn)驗(yàn)證模型的精度。對(duì)駕駛室聲學(xué)場(chǎng)點(diǎn)聲學(xué)響應(yīng)進(jìn)行分析。分別計(jì)算耦合與非耦合聲壓,進(jìn)行對(duì)比分析,找到峰值頻率,進(jìn)而確定主要降噪頻率,為后期的優(yōu)化工作指明方向�；贏TV技術(shù)對(duì)駕駛室內(nèi)聲場(chǎng)進(jìn)行板件貢獻(xiàn)度分析,再結(jié)合多場(chǎng)點(diǎn)、多頻率點(diǎn)處的綜合聲場(chǎng)貢獻(xiàn)度,確定優(yōu)化的關(guān)鍵板件�；贛ATV技術(shù)的模態(tài)貢獻(xiàn)度分析找到這些板件的振動(dòng)腹點(diǎn)位置,并在腹點(diǎn)處涂貼自由阻尼層。最后基于駕駛室內(nèi)噪聲響應(yīng)面模型對(duì)駕駛室關(guān)鍵板件與阻尼層厚度進(jìn)行優(yōu)化,重新計(jì)算優(yōu)化后駕駛室內(nèi)聲場(chǎng),成功抑制了駕駛室內(nèi)聲場(chǎng)的噪聲。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.81
【部分圖文】：

圖 2.2 駕駛室 CAD 模型Fig 2.2 CAD model of the cab結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)，沖壓件基本為薄壁件，厚度遠(yuǎn)小于室 CAD 模型導(dǎo)入 Hypermesh 后對(duì)各個(gè)零部件的中復(fù)。修復(fù)完成后，主要使用四邊形與三角形單元?jiǎng)澾M(jìn)行控制[31]，網(wǎng)格的具體劃分標(biāo)準(zhǔn)如表 2.1 所示表 2.1 網(wǎng)格劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab 2.1 Grid classification standard名稱 二維網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn) （Warpage） 15（Length） 按 10mm 劃分， 4mmAspect Ratio） 5Jacobian） 0.6SkewAngle） 10

第二章 駕駛室結(jié)構(gòu)有限元建立及其基礎(chǔ)性能分析評(píng)價(jià)駛室在建模過程中，本文根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，把駕駛室分為頂棚總成圍總成、地板總成、后圍總成五個(gè)部分。在 Hypermesh 前處理軟件中分進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，最后裝配在一起，完成建模。在各個(gè)部分以及各焊使用 ACM2 進(jìn)行模擬，螺栓等連接采用 REB2 來模擬。得到駕駛?cè)鐖D 2.3 所示。其中網(wǎng)格單元的平均尺寸為 10mm，三角形單元 1單元共 309993 個(gè)，三角形單元占比約 4%，節(jié)點(diǎn) 332724 個(gè)，網(wǎng)格質(zhì)計(jì)算要求。

第 5 階 第 6 階圖 2.4 駕駛室主要低階模態(tài)Fig 2.4 The main low-end cab mode根據(jù)駕駛室模態(tài)計(jì)算結(jié)果可知，駕駛室第一階模態(tài)頻率與其他同類商用車水平基本持平，但是 A 柱和頂棚前部交接處發(fā)生了較大的位移，可能會(huì)影響駕駛室的剛度和強(qiáng)度；前幾階模態(tài)中局部模態(tài)過多，尤其是頂棚和地板，這些板件在受到激勵(lì)時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生共振，影響車內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境，降低駕駛室的 NVH 水平。2.3 駕駛室模態(tài)試驗(yàn)前文的駕駛室模態(tài)數(shù)值計(jì)算由于建模精度和邊界條件的因素，計(jì)算的結(jié)果可能并不能反映車身真實(shí)的靜動(dòng)態(tài)特性。因此有必要對(duì)駕駛室進(jìn)行試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析，驗(yàn)證駕駛室建模的精度。將駕駛室白車身置于支架上，并在懸置與支架之間用彈性橡膠支撐。選擇駕駛室左后懸置作為激勵(lì)點(diǎn)�；� LMS Test.lab 模態(tài)測(cè)試模塊，采用力錘單點(diǎn)激勵(lì)，多點(diǎn)拾振的方案對(duì)駕駛室開展模態(tài)試驗(yàn)[33]。模態(tài)實(shí)驗(yàn)測(cè)試模型如圖 2.5 所示，經(jīng)
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本文編號(hào)：2858062