基于流場與聲場的汽車后視鏡氣動噪聲聯(lián)合仿真研究
發(fā)布時間:2021-03-03 17:29
隨著國內(nèi)高速公路網(wǎng)絡(luò)地高速發(fā)展,高速路限速普遍超過100km/h的壞境下,氣動噪聲成為汽車噪聲主要聲源,且人們對汽車舒適性和安全性要求也越來越高,降低汽車氣動噪聲成為各大車企、高校等的主要研究方向。采用數(shù)值仿真方法來研究汽車氣動噪聲既能降低成本、提高效率,還能清楚地了解車身表面及周圍氣流流動產(chǎn)生氣動噪聲的原因,能夠在汽車設(shè)計階段,為降低汽車氣動噪聲,提高整車性能提供科學(xué)依據(jù)。本文以某自主品牌轎車為研究對象,應(yīng)用流場與聲場聯(lián)合仿真的方法,通過監(jiān)測駕駛員右耳處的噪聲來對后視鏡給車內(nèi)噪聲帶來的影響進行研究。本文研究內(nèi)容分為以下四部分:一、數(shù)值仿真前處理。在充分保留有用細節(jié)的基礎(chǔ)上建立了某轎車1:1模型,完成了流場網(wǎng)格、聲場網(wǎng)格劃分。二、對原始模型的氣動噪聲進行了流場與聲場的聯(lián)合仿真。首先計算駕駛室側(cè)窗11個監(jiān)測點的脈動壓力和流場瞬態(tài)信息,以及駕駛員右耳處聲壓級;然后對實車進行了路試實驗,測得駕駛員右耳處聲壓級;最后通過對比驗證仿真結(jié)果和實驗結(jié)果,得到其誤差值為4.28%,從而確定了聯(lián)合仿真方案的可行性。三、汽車氣動噪聲的智能優(yōu)化。對汽車外流場數(shù)值計算結(jié)果進行后處理分析,進而確定了后續(xù)噪聲優(yōu)化...
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
汽車氣動噪聲源分布圖
本文研究對象為某款國產(chǎn)緊湊型轎車,實物圖如圖 3.2 所示,該車基本尺寸如表 3.1 所示。圖3.2 轎車實物圖表3.1 某國產(chǎn)轎車基本尺寸參數(shù)名稱 數(shù)值長*寬*高 4620mm*1820mm*1510mm前輪距*后輪距 1550mm*1569mm軸距 2660mm正投影面積 2.198783m2在對該車進行初步的三維幾何建模時,考慮到兩方面:(1)汽車氣動噪聲主要受其外部流場影響,過度簡化汽車外形特征不僅會大大影響其外部流場,還會降低三維模型的外形與實車外形的一致性;(2)在現(xiàn)有計算資源基礎(chǔ)下保證計算的高效性和結(jié)果的準確度,故而網(wǎng)格尺寸不能太細密且要保證網(wǎng)格質(zhì)量;谏鲜鲈,在對實車進行 1:1 地建模時做了適當(dāng)?shù)暮喕幚恚海?)保留汽車后視鏡、進氣格柵、輪胎、前擋風(fēng)玻璃處的水槽等細節(jié);(2)汽車底盤平整化,封閉進氣格柵;(3)汽車行駛中,輪胎與地面為面接觸,將輪胎與地面接觸部分構(gòu)造成“凸臺”,凸臺高度為 2mm。最后得到了如圖 3.3 所示的模型即本文研究所用
19的原始幾何模型。圖3.3 整車原始模型在本文研究中,為了更好地反映汽車在空曠道路上高速行駛時車身周圍氣體的流動狀態(tài),并模擬汽車與空氣之間的相對運動過程,需要建立一個長方體數(shù)值風(fēng)洞,又稱之為計算域,并在車身表面與計算域之間的空間中劃分網(wǎng)格,用網(wǎng)格來模擬這個空間里氣體的流動。計算域越大,尤其是高度,對汽車周圍流場的影響越不明顯,但是計算域過大,網(wǎng)格數(shù)量就越多,計算負擔(dān)越重。在最大限度捕捉汽車周圍氣體流動特性的前提下,盡量控制計算域的尺寸。計算域尺寸和模型在其中的布置情況如圖 3.4 所示。圖3.4 計算域尺寸及模型布置情況圖具體尺寸如下:計算域長度為 11 倍車長(L),寬度為 7 倍車寬(W),高度為5 倍車高(H)。計算域除了尺寸要求外
【參考文獻】:
期刊論文
[1]后視鏡造型對內(nèi)場風(fēng)噪聲的影響[J]. 許志寶,汪東斌,李忠禹,徐寅生. 汽車實用技術(shù). 2017(19)
[2]基于智能算法的汽車氣動外形參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 賴晨光,段孟華,陳小雄,周毓婷,Kaiping WEN. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(09)
[3]車外后視鏡造型對氣動噪聲影響的實驗研究[J]. 陳鑫,馮曉,沈傳亮,汪碩,胡翠松,李延洋,楊昌海. 汽車工程. 2017(02)
[4]汽車外表面氣動噪聲特性分析[J]. 王毅剛,楊超,楊志剛,李啟良. 聲學(xué)技術(shù). 2014(01)
[5]工程優(yōu)化設(shè)計中的近似模型技術(shù)[J]. 韓鼎,鄭建榮. 華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[6]湍流大渦數(shù)值模擬的現(xiàn)狀與展望[J]. 萬曦. 航空科學(xué)技術(shù). 2011(02)
[7]高速車輛氣流噪聲的試驗研究[J]. 劉紅光,陸森林,曾發(fā)林. 中國公路學(xué)報. 2005(01)
[8]高速車輛氣流噪聲計算方法[J]. 劉紅光,陸森林. 交通運輸工程學(xué)報. 2002(02)
[9]用時序采樣法進行轎車后視鏡脈動壓力場頻譜分析[J]. 陸森林,曾發(fā)林,徐凌. 江蘇理工大學(xué)學(xué)報. 1998(03)
[10]用數(shù)值解法求解汽車后視鏡脈動壓力場[J]. 葛芚. 江蘇理工大學(xué)學(xué)報. 1997(04)
碩士論文
[1]基于網(wǎng)格變形的某車身氣動減阻降噪?yún)f(xié)同優(yōu)化設(shè)計[D]. 張海林.重慶理工大學(xué) 2018
[2]造型初期的汽車氣動外形減阻優(yōu)化設(shè)計[D]. 丁偉.吉林大學(xué) 2015
[3]汽車氣動噪聲數(shù)值計算分析與控制[D]. 汪怡平.湖南大學(xué) 2009
本文編號:3061645
【文章來源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
汽車氣動噪聲源分布圖
本文研究對象為某款國產(chǎn)緊湊型轎車,實物圖如圖 3.2 所示,該車基本尺寸如表 3.1 所示。圖3.2 轎車實物圖表3.1 某國產(chǎn)轎車基本尺寸參數(shù)名稱 數(shù)值長*寬*高 4620mm*1820mm*1510mm前輪距*后輪距 1550mm*1569mm軸距 2660mm正投影面積 2.198783m2在對該車進行初步的三維幾何建模時,考慮到兩方面:(1)汽車氣動噪聲主要受其外部流場影響,過度簡化汽車外形特征不僅會大大影響其外部流場,還會降低三維模型的外形與實車外形的一致性;(2)在現(xiàn)有計算資源基礎(chǔ)下保證計算的高效性和結(jié)果的準確度,故而網(wǎng)格尺寸不能太細密且要保證網(wǎng)格質(zhì)量;谏鲜鲈,在對實車進行 1:1 地建模時做了適當(dāng)?shù)暮喕幚恚海?)保留汽車后視鏡、進氣格柵、輪胎、前擋風(fēng)玻璃處的水槽等細節(jié);(2)汽車底盤平整化,封閉進氣格柵;(3)汽車行駛中,輪胎與地面為面接觸,將輪胎與地面接觸部分構(gòu)造成“凸臺”,凸臺高度為 2mm。最后得到了如圖 3.3 所示的模型即本文研究所用
19的原始幾何模型。圖3.3 整車原始模型在本文研究中,為了更好地反映汽車在空曠道路上高速行駛時車身周圍氣體的流動狀態(tài),并模擬汽車與空氣之間的相對運動過程,需要建立一個長方體數(shù)值風(fēng)洞,又稱之為計算域,并在車身表面與計算域之間的空間中劃分網(wǎng)格,用網(wǎng)格來模擬這個空間里氣體的流動。計算域越大,尤其是高度,對汽車周圍流場的影響越不明顯,但是計算域過大,網(wǎng)格數(shù)量就越多,計算負擔(dān)越重。在最大限度捕捉汽車周圍氣體流動特性的前提下,盡量控制計算域的尺寸。計算域尺寸和模型在其中的布置情況如圖 3.4 所示。圖3.4 計算域尺寸及模型布置情況圖具體尺寸如下:計算域長度為 11 倍車長(L),寬度為 7 倍車寬(W),高度為5 倍車高(H)。計算域除了尺寸要求外
【參考文獻】:
期刊論文
[1]后視鏡造型對內(nèi)場風(fēng)噪聲的影響[J]. 許志寶,汪東斌,李忠禹,徐寅生. 汽車實用技術(shù). 2017(19)
[2]基于智能算法的汽車氣動外形參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 賴晨光,段孟華,陳小雄,周毓婷,Kaiping WEN. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2017(09)
[3]車外后視鏡造型對氣動噪聲影響的實驗研究[J]. 陳鑫,馮曉,沈傳亮,汪碩,胡翠松,李延洋,楊昌海. 汽車工程. 2017(02)
[4]汽車外表面氣動噪聲特性分析[J]. 王毅剛,楊超,楊志剛,李啟良. 聲學(xué)技術(shù). 2014(01)
[5]工程優(yōu)化設(shè)計中的近似模型技術(shù)[J]. 韓鼎,鄭建榮. 華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(06)
[6]湍流大渦數(shù)值模擬的現(xiàn)狀與展望[J]. 萬曦. 航空科學(xué)技術(shù). 2011(02)
[7]高速車輛氣流噪聲的試驗研究[J]. 劉紅光,陸森林,曾發(fā)林. 中國公路學(xué)報. 2005(01)
[8]高速車輛氣流噪聲計算方法[J]. 劉紅光,陸森林. 交通運輸工程學(xué)報. 2002(02)
[9]用時序采樣法進行轎車后視鏡脈動壓力場頻譜分析[J]. 陸森林,曾發(fā)林,徐凌. 江蘇理工大學(xué)學(xué)報. 1998(03)
[10]用數(shù)值解法求解汽車后視鏡脈動壓力場[J]. 葛芚. 江蘇理工大學(xué)學(xué)報. 1997(04)
碩士論文
[1]基于網(wǎng)格變形的某車身氣動減阻降噪?yún)f(xié)同優(yōu)化設(shè)計[D]. 張海林.重慶理工大學(xué) 2018
[2]造型初期的汽車氣動外形減阻優(yōu)化設(shè)計[D]. 丁偉.吉林大學(xué) 2015
[3]汽車氣動噪聲數(shù)值計算分析與控制[D]. 汪怡平.湖南大學(xué) 2009
本文編號:3061645
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