小汽車內(nèi)部聲場的有限元數(shù)值模擬
發(fā)布時間:2021-06-17 20:32
汽車聲學(xué)空間的舒適度與汽車聲重放低頻音色和聲場空間感等密切相關(guān)。在低頻段,汽車聲學(xué)空間與低頻聲波的波長尺寸相比擬,由此引起的小汽車內(nèi)聲場的低頻共振,導(dǎo)致聲場在空間和頻率上都會有較大的起伏,從而影響低頻聲音色;更高頻率范圍,重放聲場的空間感與揚聲器布置方式密切相關(guān)。為了獲得更好的汽車內(nèi)部聲重放效果,通過計算機數(shù)值模擬是一種常見的、低成本而且高效率的技術(shù)手段。特別是,在計算機技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,可以獲得更加準確的效果,從而可以指導(dǎo)聲重放的設(shè)計方案。但現(xiàn)有的小汽車低頻聲學(xué)模擬中,仍有很多未解釋或為解決的問題,例如,汽車座椅和汽車內(nèi)部輪廓對低頻共振的影響機制,覆蓋更寬頻率范圍的汽車內(nèi)部聲學(xué)空間的頻率響應(yīng)特性等,都還存在較明顯的不足。因此,本論文采用有限元數(shù)值模擬方法,在頻域計算模擬了小汽車內(nèi)座椅和內(nèi)部輪廓外形對200Hz以下的低頻聲場共振模態(tài)和共振頻率的影響,分析得出相應(yīng)的變化規(guī)律,為小汽車內(nèi)部聲學(xué)空間的低頻設(shè)計和優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。進一步地,用能量集中在4 kHz以下高斯脈沖信號,實現(xiàn)了小汽車內(nèi)部脈沖響應(yīng)和雙耳脈沖響應(yīng)的計算模擬,可為后續(xù)的小汽車內(nèi)部空間的聲重放設(shè)計及其可聽化計方案提供重要參考依...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
室內(nèi)聲波傳輸示意圖和LTI系統(tǒng)類比圖
第二章 汽車小空間簡化模型的數(shù)值模擬與驗證范圍在 20 Hz ~ 200 Hz 之間,所以在建立有限元劃分網(wǎng)格時需滿足條件 L ≤ 283考慮到計算準確性和計算效率,本章節(jié)將長方體聲腔模型的聲學(xué)單元尺寸定為 67如圖 2-1 所示的無座椅的長方體聲學(xué)空腔模型,模型長 2.4m,寬 1.736m,高 1格劃分后共 18884 個邊界單元,777532 個域單元。計算中,長方體模型的邊界置為剛性模型(全反射),無吸聲材料,空氣密度 0設(shè)置為 1.25kg/m3,聲速 c 設(shè)3 m/s。
且模態(tài)振型一致,如表 2-1 所示,故此我們可以認為在利用 COMSOLMultip低頻模態(tài)分析時誤差在可以接受的范圍。表 2-1 無座椅特征頻率及誤差模態(tài)階數(shù)模態(tài)振型(nx, ny, nz)仿真特征頻率(fm)Hz理論特征頻率(fa)Hz頻率誤差(fm- fa)Hz1 1,0,0 71.4 71.5 -0.12 0,1,0 98.8 98.8 03 1,1,0 121.9 121.9 04 2,0,0 142.8 142.9 -0.15 0,0,1 143.2 142.9 0.36 1,0,1 160.1 159.8 0.37 2,1,0 173.6 173.7 -0.18 0,1,1 174 173.7 0.39 1,1,1 188.1 187.9 0.210 0,2,0 197.6 197.6 0
【參考文獻】:
期刊論文
[1]駕駛室結(jié)構(gòu)振動及其聲固耦合噪聲響應(yīng)分析[J]. 劉鵬,劉更,惠巍. 機械科學(xué)與技術(shù). 2006(07)
[2]小尺度封閉空間可聽化研究[J]. 寧方立,韋娟. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2004(06)
[3]耦合空間聲場的簡正方式(英文)[J]. 趙越喆,吳碩賢. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(10)
[4]小尺度封閉空間可聽化技術(shù)研究[J]. 寧方立,陳克安,孫進才. 電聲技術(shù). 1999(10)
博士論文
[1]基于改善時域有限差分邊界的房間低頻可聽化實現(xiàn)[D]. 黃坤朋.華南理工大學(xué) 2011
[2]雙耳可聽化質(zhì)量及其影響因素的研究[D]. 饒丹.華南理工大學(xué) 2009
[3]小尺度封閉空間可聽化研究[D]. 寧方立.西北工業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于聲模態(tài)的客車車內(nèi)噪聲有源控制仿真研究[D]. 鄧丹丹.重慶大學(xué) 2015
[2]乘用車聲固耦合有限元模態(tài)分析[D]. 袁培佩.長安大學(xué) 2014
[3]應(yīng)用有限元法分析小房間室內(nèi)聲場[D]. 姜潔怡.華南理工大學(xué) 2011
[4]輕型客車車內(nèi)噪聲仿真研究[D]. 朱靜.江蘇大學(xué) 2005
本文編號:3235875
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
室內(nèi)聲波傳輸示意圖和LTI系統(tǒng)類比圖
第二章 汽車小空間簡化模型的數(shù)值模擬與驗證范圍在 20 Hz ~ 200 Hz 之間,所以在建立有限元劃分網(wǎng)格時需滿足條件 L ≤ 283考慮到計算準確性和計算效率,本章節(jié)將長方體聲腔模型的聲學(xué)單元尺寸定為 67如圖 2-1 所示的無座椅的長方體聲學(xué)空腔模型,模型長 2.4m,寬 1.736m,高 1格劃分后共 18884 個邊界單元,777532 個域單元。計算中,長方體模型的邊界置為剛性模型(全反射),無吸聲材料,空氣密度 0設(shè)置為 1.25kg/m3,聲速 c 設(shè)3 m/s。
且模態(tài)振型一致,如表 2-1 所示,故此我們可以認為在利用 COMSOLMultip低頻模態(tài)分析時誤差在可以接受的范圍。表 2-1 無座椅特征頻率及誤差模態(tài)階數(shù)模態(tài)振型(nx, ny, nz)仿真特征頻率(fm)Hz理論特征頻率(fa)Hz頻率誤差(fm- fa)Hz1 1,0,0 71.4 71.5 -0.12 0,1,0 98.8 98.8 03 1,1,0 121.9 121.9 04 2,0,0 142.8 142.9 -0.15 0,0,1 143.2 142.9 0.36 1,0,1 160.1 159.8 0.37 2,1,0 173.6 173.7 -0.18 0,1,1 174 173.7 0.39 1,1,1 188.1 187.9 0.210 0,2,0 197.6 197.6 0
【參考文獻】:
期刊論文
[1]駕駛室結(jié)構(gòu)振動及其聲固耦合噪聲響應(yīng)分析[J]. 劉鵬,劉更,惠巍. 機械科學(xué)與技術(shù). 2006(07)
[2]小尺度封閉空間可聽化研究[J]. 寧方立,韋娟. 系統(tǒng)仿真學(xué)報. 2004(06)
[3]耦合空間聲場的簡正方式(英文)[J]. 趙越喆,吳碩賢. 華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2002(10)
[4]小尺度封閉空間可聽化技術(shù)研究[J]. 寧方立,陳克安,孫進才. 電聲技術(shù). 1999(10)
博士論文
[1]基于改善時域有限差分邊界的房間低頻可聽化實現(xiàn)[D]. 黃坤朋.華南理工大學(xué) 2011
[2]雙耳可聽化質(zhì)量及其影響因素的研究[D]. 饒丹.華南理工大學(xué) 2009
[3]小尺度封閉空間可聽化研究[D]. 寧方立.西北工業(yè)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]基于聲模態(tài)的客車車內(nèi)噪聲有源控制仿真研究[D]. 鄧丹丹.重慶大學(xué) 2015
[2]乘用車聲固耦合有限元模態(tài)分析[D]. 袁培佩.長安大學(xué) 2014
[3]應(yīng)用有限元法分析小房間室內(nèi)聲場[D]. 姜潔怡.華南理工大學(xué) 2011
[4]輕型客車車內(nèi)噪聲仿真研究[D]. 朱靜.江蘇大學(xué) 2005
本文編號:3235875
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