本文關(guān)鍵詞：SUV整車結(jié)構(gòu)噪聲特性分析與優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 非承載SUV 低頻噪聲 聲固耦合 模態(tài)優(yōu)化 聲輻射控制

【摘要】：駕駛室噪聲對車內(nèi)乘員的乘坐舒適性和身體健康產(chǎn)生直接的影響,汽車的NVH水平是整車設(shè)計與制造品質(zhì)的重要體現(xiàn),直接關(guān)系到汽車的市場競爭力。結(jié)合某試生產(chǎn)階段非承載式SUV的怠速振動噪聲問題,對SUV整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行噪聲特性分析與優(yōu)化。建立SUV白車身與車架的有限元模型,通過模態(tài)試驗驗證了所建模型的有效性。在此基礎(chǔ)上,建立含風(fēng)擋玻璃、車門等附件的整車有限元模型,并對整車模型進(jìn)行模態(tài)分析。建立考慮座椅空間的結(jié)構(gòu)-聲腔耦合有限元模型,對駕駛室做聲腔有限元模態(tài)分析。對駕駛室結(jié)構(gòu)-聲腔耦合模型進(jìn)行頻率響應(yīng)分析,驗證了所建聲固耦合模型的有效性。求解了0~200Hz范圍內(nèi)駕駛員右耳和后排乘員的車身聲學(xué)靈敏度。對該SUV進(jìn)行實車怠速工況下的聲壓和懸置激勵力測試。結(jié)合整車的模態(tài)參數(shù)、聲壓靈敏度以及實測的聲壓與懸置激勵力對整車進(jìn)行聲振特性分析,結(jié)果表明:整車低階模態(tài)頻率與激勵力頻率之間的耦合作用是整車怠速振動噪聲的主要原因;聲壓響應(yīng)點的車身聲學(xué)靈敏度在關(guān)鍵頻率處的峰值加劇了聲振耦合作用。對整車進(jìn)行模態(tài)頻率優(yōu)化。對白車身板件進(jìn)行模態(tài)靈敏度分析,以關(guān)鍵板件為變量,以車身質(zhì)量增加最小為目標(biāo),白車身的一階和二階模態(tài)頻率作為狀態(tài)變量,對白車身模態(tài)頻率進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化后,白車身一階和二階模態(tài)頻率分別達(dá)到27.94和30.52Hz,整車一階和二階模態(tài)頻率分別達(dá)到28.02和29.03Hz,滿足與發(fā)動機激勵頻率26.00Hz的隔振要求。對優(yōu)化后的白車身彎曲剛度、扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行了校核,計算優(yōu)化后的聲學(xué)響應(yīng)。在模態(tài)優(yōu)化后的噪聲峰值頻率處進(jìn)行板件聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析,確定待優(yōu)化板件。通過降低板件表面振動速度來控制車內(nèi)噪聲。分別采用板厚優(yōu)化和涂貼自由阻尼兩種方案對駕駛室進(jìn)行減振降噪。以關(guān)鍵板件的振動速度加權(quán)值最小為目標(biāo),整車模態(tài)頻率和質(zhì)量為約束,對車身關(guān)鍵板件進(jìn)行優(yōu)化;基于板件的模態(tài)應(yīng)變能分布確定阻尼涂貼位置,涂貼自由阻尼。對兩種結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案進(jìn)行了聲學(xué)響應(yīng)驗證。結(jié)果表明,兩種方案下聲壓響應(yīng)點的峰值聲壓幅值均得到有效降低。
【關(guān)鍵詞】：非承載SUV 低頻噪聲 聲固耦合 模態(tài)優(yōu)化 聲輻射控制
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U461.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 論文研究背景與意義11-12
• 1.2 汽車振動噪聲的傳遞與控制12-17
• 1.2.1 車內(nèi)噪聲產(chǎn)生機理12-14
• 1.2.2 車內(nèi)噪聲分析方法14-16
• 1.2.3 車內(nèi)噪聲控制方法16-17
• 1.3 國內(nèi)外汽車結(jié)構(gòu)噪聲與振動研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 國外汽車結(jié)構(gòu)噪聲與振動研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3.2 國內(nèi)汽車結(jié)構(gòu)噪聲與振動研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 主要研究內(nèi)容20-23
• 第二章 SUV車身結(jié)構(gòu)建模與模態(tài)分析23-40
• 2.1 車身結(jié)構(gòu)建模與模態(tài)分析流程23-24
• 2.2 車身結(jié)構(gòu)有限元模型的建立24-27
• 2.2.1 結(jié)構(gòu)單元的離散24-25
• 2.2.2 連接的處理25-26
• 2.2.3 賦予車身結(jié)構(gòu)材料屬性26-27
• 2.3 車架有限元模型的建立27
• 2.4 白車身與車架的模態(tài)分析與試驗驗證27-37
• 2.4.1 白車身與車架的理論模態(tài)分析29-32
• 2.4.2 白車身與車架的試驗?zāi)B(tài)分析32-37
• 2.5 整車有限元模型的建立與模態(tài)分析37-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 第三章 SUV整車結(jié)構(gòu)噪聲特性分析40-57
• 3.1 整車結(jié)構(gòu)噪聲特性分析流程40-41
• 3.2 聲固耦合模型建立與聲腔模態(tài)分析41-46
• 3.2.1 聲固耦合理論41-43
• 3.2.2 聲腔網(wǎng)格劃分與模型耦合43-45
• 3.2.3 聲腔模態(tài)分析45-46
• 3.3 實車噪聲與激勵力測試46-49
• 3.3.1 實車怠速噪聲測試46-47
• 3.3.2 車身懸置激勵力測試47-49
• 3.4 車身結(jié)構(gòu)-聲腔頻率響應(yīng)分析49-54
• 3.4.1 車身結(jié)構(gòu)的頻響分析50-52
• 3.4.2 車身結(jié)構(gòu)-聲腔頻率響應(yīng)分析52-54
• 3.5 整車聲振特性分析54-56
• 3.5.1 結(jié)構(gòu)模態(tài)頻率與激振頻率的耦合分析54-55
• 3.5.2 聲學(xué)靈敏度峰值頻率與激振頻率的耦合分析55-56
• 3.6 本章小結(jié)56-57
• 第四章 基于模態(tài)頻率優(yōu)化的噪聲特性優(yōu)化57-71
• 4.1 基于模態(tài)頻率優(yōu)化的噪聲特性優(yōu)化流程57-58
• 4.2 整車模態(tài)頻率優(yōu)化目標(biāo)的設(shè)定58
• 4.3 白車身模態(tài)頻率優(yōu)化58-65
• 4.3.1 優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)描述58-59
• 4.3.2 車身結(jié)構(gòu)模態(tài)靈敏度分析59-63
• 4.3.3 車身結(jié)構(gòu)的優(yōu)化計算63-65
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果分析65-70
• 4.4.1 優(yōu)化前后模態(tài)頻率與振型對比66-67
• 4.4.2 優(yōu)化后的彎曲剛度與扭轉(zhuǎn)剛度驗證67-69
• 4.4.3 優(yōu)化前后響應(yīng)點聲壓值對比69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 基于板件聲輻射控制的車內(nèi)噪聲特性優(yōu)化71-89
• 5.1 薄板聲輻射理論71-73
• 5.2 駕駛室板塊貢獻(xiàn)量分析73-77
• 5.2.1 板塊貢獻(xiàn)量分析的基本理論73-75
• 5.2.2 車身板塊貢獻(xiàn)量分析75-77
• 5.3 基于板厚優(yōu)化的輻射噪聲控制77-82
• 5.3.1 優(yōu)化算法77-78
• 5.3.2 設(shè)計變量78-79
• 5.3.3 目標(biāo)函數(shù)79-80
• 5.3.4 約束條件80-81
• 5.3.5 板厚的優(yōu)化計算81-82
• 5.3.6 板厚優(yōu)化后的結(jié)果分析82
• 5.4 基于模態(tài)應(yīng)變能分布的阻尼位置優(yōu)化82-88
• 5.4.1 板件的模態(tài)應(yīng)變能分布83-85
• 5.4.2 板件的自由阻尼涂貼位置85-87
• 5.4.3 優(yōu)化結(jié)果分析87-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 總結(jié)與展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果96-97
• 致謝97-98
• 附件98

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本文編號：809627