車內(nèi)聲場(chǎng)數(shù)值計(jì)算中的改進(jìn)有限元法及不確定性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-20 12:55
隨著社會(huì)的發(fā)展及文明的進(jìn)步,人們對(duì)環(huán)境噪聲尤其是汽車噪聲的要求也越來(lái)越高。在汽車噪聲振動(dòng)分析中,為了降低整車開(kāi)發(fā)后期實(shí)驗(yàn)成本和開(kāi)發(fā)周期,在整車開(kāi)發(fā)的前期——設(shè)計(jì)和試制階段利用CAE軟件進(jìn)行振動(dòng)噪聲虛擬分析及優(yōu)化極其必要。目前商用CAE軟件的核心方法是有限元法(Finite Element Method,FEM)、邊界元法(Boundary Element Method,BEM)、和無(wú)網(wǎng)格法(Meshfree method)等數(shù)值計(jì)算方法,它們?cè)谄囋肼曊駝?dòng)分析中扮演者非常重要的角色。然而,邊界元法和無(wú)網(wǎng)格法在處理實(shí)際聲學(xué)工程問(wèn)題時(shí)存在計(jì)算復(fù)雜、求解效率過(guò)低等缺陷,有限元法也存在著模型剛度過(guò)高,計(jì)算精度易受網(wǎng)格質(zhì)量和計(jì)算頻率的影響等問(wèn)題。另外,結(jié)構(gòu)聲學(xué)問(wèn)題系統(tǒng)中由于技術(shù)、裝配、測(cè)量及外部條件等因素會(huì)造成系統(tǒng)參數(shù)的不確定性,雖然這些參數(shù)的不確定性很小,但耦合在一起也會(huì)對(duì)最終系統(tǒng)的響應(yīng)產(chǎn)生較大的誤差。因此,針對(duì)聲學(xué)數(shù)值計(jì)算方法的改進(jìn)及結(jié)構(gòu)-聲學(xué)系統(tǒng)的不確定性研究受到聲學(xué)研究人員的重點(diǎn)關(guān)注,希望能提高聲學(xué)數(shù)值計(jì)算方法的精度、效率及工程適用性。有限元法是目前CAE軟件廣泛使用的數(shù)值方法,其分析聲...
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 研究背景與意義
1.2 研究進(jìn)展綜述
1.2.1 聲學(xué)計(jì)算方法研究進(jìn)展
1.2.2 不確定性數(shù)值方法研究現(xiàn)狀
第2章 緒論
2.1 問(wèn)題的提出
2.2 研究思路
2.3 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第3章 聲學(xué)波動(dòng)方程理論及聲學(xué)有限元法
3.1 引言
3.2 聲學(xué)的Helmholtz方程
3.3 Helmholtz方程的Galerkin弱形式
3.4 聲學(xué)數(shù)值計(jì)算誤差分析
3.4.1 總體誤差
3.4.2 數(shù)值色散誤差
3.5 小結(jié)
第4章 基于廣義積分規(guī)則的聲場(chǎng)模型改進(jìn)有限元法研究
4.1 引言
4.2 基于廣義積分規(guī)則的質(zhì)量重構(gòu)模型
4.2.1 一維質(zhì)量重構(gòu)有限元模型
4.2.2 二維質(zhì)量重構(gòu)有限元模型
4.2.3 三維質(zhì)量重構(gòu)有限元模型
4.3 優(yōu)化結(jié)果及誤差分析
4.3.1 優(yōu)化結(jié)果
4.3.2 積分點(diǎn)優(yōu)化后有限元法誤差分析
4.4 數(shù)值算例
4.4.1 三維管道無(wú)阻尼聲場(chǎng)模型
4.4.2 三維無(wú)阻尼車內(nèi)聲場(chǎng)模型
4.4.3 三維有阻尼聲場(chǎng)模型優(yōu)化結(jié)果及聲壓響應(yīng)頻率分析
4.5 小結(jié)
第5章 基于改進(jìn)有限元-最小二乘點(diǎn)插值法的不確定性聲固耦合系統(tǒng)分析
5.1 引言
5.2 聲固耦合系統(tǒng)基本方程
5.2.1 結(jié)構(gòu)域的有限元-最小二乘點(diǎn)插值法
5.2.2 結(jié)構(gòu)域動(dòng)力學(xué)方程
5.2.3 聲場(chǎng)域的有限元-最小二乘法方程
5.2.4 板結(jié)構(gòu)-聲場(chǎng)耦合系統(tǒng)有限元-最小二乘法方程
5.3 聲固耦合系統(tǒng)的變量變換隨機(jī)攝動(dòng)有限元-最小二乘點(diǎn)插值法
5.4 數(shù)值算例
5.5 實(shí)驗(yàn)論證
5.6 小結(jié)
結(jié)論和展望
1 研究結(jié)論
2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文及參加課題一覽表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于低色散無(wú)網(wǎng)格仿真模型的艙室薄壁-腔體振聲耦合研究[J]. 王海濤,曾向陽(yáng),杜博凱,陳克安. 振動(dòng)與沖擊. 2017(18)
[2]二維聲學(xué)數(shù)值計(jì)算的梯度最小二乘加權(quán)[J]. 崔向陽(yáng),胡鑫,王剛,李光耀. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(15)
[3]無(wú)限區(qū)域二維勢(shì)流直接邊界元法精度分析[J]. 韓玉超,盧曉平,王中. 中國(guó)艦船研究. 2015(04)
[4]陣風(fēng)響應(yīng)問(wèn)題的配點(diǎn)型區(qū)間分析方法[J]. 呂崢,邱志平. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]波前法在無(wú)網(wǎng)格伽遼金法中的應(yīng)用[J]. 曹子龍,關(guān)玉璞,陳偉. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]徑向基點(diǎn)插值法在旋轉(zhuǎn)柔性梁動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用[J]. 杜超凡,章定國(guó),洪嘉振. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]改進(jìn)的無(wú)單元伽遼金法的研究及其應(yīng)用[J]. 王振寬,李海瑞,李厚琨. 信息通信. 2014(09)
[8]基于邊光滑有限元法的散射聲場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J]. 雷明,李威,柴應(yīng)彬,魏克難. 船海工程. 2014(03)
[9]求解非線性方程組的SPH迭代方法[J]. 阿合買提江·依明江,艾尼·吾甫爾. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2012(07)
[10]聲學(xué)數(shù)值計(jì)算的有限元-最小二乘點(diǎn)插值法[J]. 姚凌云,于德介,臧獻(xiàn)國(guó). 中國(guó)機(jī)械工程. 2010(23)
本文編號(hào):3292865
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 研究背景與意義
1.2 研究進(jìn)展綜述
1.2.1 聲學(xué)計(jì)算方法研究進(jìn)展
1.2.2 不確定性數(shù)值方法研究現(xiàn)狀
第2章 緒論
2.1 問(wèn)題的提出
2.2 研究思路
2.3 主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第3章 聲學(xué)波動(dòng)方程理論及聲學(xué)有限元法
3.1 引言
3.2 聲學(xué)的Helmholtz方程
3.3 Helmholtz方程的Galerkin弱形式
3.4 聲學(xué)數(shù)值計(jì)算誤差分析
3.4.1 總體誤差
3.4.2 數(shù)值色散誤差
3.5 小結(jié)
第4章 基于廣義積分規(guī)則的聲場(chǎng)模型改進(jìn)有限元法研究
4.1 引言
4.2 基于廣義積分規(guī)則的質(zhì)量重構(gòu)模型
4.2.1 一維質(zhì)量重構(gòu)有限元模型
4.2.2 二維質(zhì)量重構(gòu)有限元模型
4.2.3 三維質(zhì)量重構(gòu)有限元模型
4.3 優(yōu)化結(jié)果及誤差分析
4.3.1 優(yōu)化結(jié)果
4.3.2 積分點(diǎn)優(yōu)化后有限元法誤差分析
4.4 數(shù)值算例
4.4.1 三維管道無(wú)阻尼聲場(chǎng)模型
4.4.2 三維無(wú)阻尼車內(nèi)聲場(chǎng)模型
4.4.3 三維有阻尼聲場(chǎng)模型優(yōu)化結(jié)果及聲壓響應(yīng)頻率分析
4.5 小結(jié)
第5章 基于改進(jìn)有限元-最小二乘點(diǎn)插值法的不確定性聲固耦合系統(tǒng)分析
5.1 引言
5.2 聲固耦合系統(tǒng)基本方程
5.2.1 結(jié)構(gòu)域的有限元-最小二乘點(diǎn)插值法
5.2.2 結(jié)構(gòu)域動(dòng)力學(xué)方程
5.2.3 聲場(chǎng)域的有限元-最小二乘法方程
5.2.4 板結(jié)構(gòu)-聲場(chǎng)耦合系統(tǒng)有限元-最小二乘法方程
5.3 聲固耦合系統(tǒng)的變量變換隨機(jī)攝動(dòng)有限元-最小二乘點(diǎn)插值法
5.4 數(shù)值算例
5.5 實(shí)驗(yàn)論證
5.6 小結(jié)
結(jié)論和展望
1 研究結(jié)論
2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
發(fā)表論文及參加課題一覽表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于低色散無(wú)網(wǎng)格仿真模型的艙室薄壁-腔體振聲耦合研究[J]. 王海濤,曾向陽(yáng),杜博凱,陳克安. 振動(dòng)與沖擊. 2017(18)
[2]二維聲學(xué)數(shù)值計(jì)算的梯度最小二乘加權(quán)[J]. 崔向陽(yáng),胡鑫,王剛,李光耀. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(15)
[3]無(wú)限區(qū)域二維勢(shì)流直接邊界元法精度分析[J]. 韓玉超,盧曉平,王中. 中國(guó)艦船研究. 2015(04)
[4]陣風(fēng)響應(yīng)問(wèn)題的配點(diǎn)型區(qū)間分析方法[J]. 呂崢,邱志平. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]波前法在無(wú)網(wǎng)格伽遼金法中的應(yīng)用[J]. 曹子龍,關(guān)玉璞,陳偉. 固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[6]徑向基點(diǎn)插值法在旋轉(zhuǎn)柔性梁動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用[J]. 杜超凡,章定國(guó),洪嘉振. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[7]改進(jìn)的無(wú)單元伽遼金法的研究及其應(yīng)用[J]. 王振寬,李海瑞,李厚琨. 信息通信. 2014(09)
[8]基于邊光滑有限元法的散射聲場(chǎng)數(shù)值計(jì)算[J]. 雷明,李威,柴應(yīng)彬,魏克難. 船海工程. 2014(03)
[9]求解非線性方程組的SPH迭代方法[J]. 阿合買提江·依明江,艾尼·吾甫爾. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí). 2012(07)
[10]聲學(xué)數(shù)值計(jì)算的有限元-最小二乘點(diǎn)插值法[J]. 姚凌云,于德介,臧獻(xiàn)國(guó). 中國(guó)機(jī)械工程. 2010(23)
本文編號(hào):3292865
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