本文關鍵詞：SUV整車結構噪聲特性分析與優(yōu)化

  更多相關文章： 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】：駕駛室噪聲對車內乘員的乘坐舒適性和身體健康產生直接的影響,汽車的NVH水平是整車設計與制造品質的重要體現,直接關系到汽車的市場競爭力。結合某試生產階段非承載式SUV的怠速振動噪聲問題,對SUV整車結構進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。在此基礎上,建立含風擋玻璃、車門等附件的整車有限元模型,并對整車模型進行模態(tài)分析。建立考慮座椅空間的結構-聲腔耦合有限元模型,對駕駛室做聲腔有限元模態(tài)分析。對駕駛室結構-聲腔耦合模型進行頻率響應分析,驗證了所建聲固耦合模型的有效性。求解了0~200Hz范圍內駕駛員右耳和后排乘員的車身聲學靈敏度。對該SUV進行實車怠速工況下的聲壓和懸置激勵力測試。結合整車的模態(tài)參數、聲壓靈敏度以及實測的聲壓與懸置激勵力對整車進行聲振特性分析,結果表明: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;聲壓響應點的車身聲學靈敏度在關鍵頻率處的峰值加劇了聲振耦合作用。對整車進行模態(tài)頻率優(yōu)化。對白車身板件進行模態(tài)靈敏度分析,以關鍵板件為變量,以車身質量增加最小為目標,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)頻率進行優(yōu)化。優(yōu)化后,白車身一階和二階模態(tài)頻率分別達到27.94和30.52Hz,整車一階和二階模態(tài)頻率分別達到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、扭轉剛度進行了校核,計算優(yōu)化后的聲學響應。在模態(tài)優(yōu)化后的噪聲峰值頻率處進行板件聲學貢獻量分析,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行減振降噪。以關鍵板件的振動速度加權值最小為目標,整車模態(tài)頻率和質量為約束,對車身關鍵板件進行優(yōu)化;基于板件的模態(tài)應變能分布確定阻尼涂貼位置,涂貼自由阻尼。對兩種結構優(yōu)化方案進行了聲學響應驗證。結果表明,兩種方案下聲壓響應點的峰值聲壓幅值均得到有效降低。
【關鍵詞】：非承載SUV 低頻噪聲 聲固耦合 模態(tài)優(yōu)化 聲輻射控制
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：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 車內噪聲產生機理12-14
• 1.2.2 車內噪聲分析方法14-16
• 1.2.3 車內噪聲控制方法16-17
• 1.3 國內外汽車結構噪聲與振動研究現狀17-20
• 1.3.1 國外汽車結構噪聲與振動研究現狀17-19
• 1.3.2 國內汽車結構噪聲與振動研究現狀19-20
• 1.4 主要研究內容20-23
• 第二章 SUV車身結構建模與模態(tài)分析23-40
• 2.1 車身結構建模與模態(tài)分析流程23-24
• 2.2 車身結構有限元模型的建立24-27
• 2.2.1 結構單元的離散24-25
• 2.2.2 連接的處理25-26
• 2.2.3 賦予車身結構材料屬性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模態(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39-40
• 第三章 SUV整車結構噪聲特性分析40-57
• 3.1 整車結構噪聲特性分析流程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 車身結構-聲腔頻率響應分析49-54
• 3.4.1 車身結構的頻響分析50-52
• 3.4.2 車身結構-聲腔頻率響應分析52-54
• 3.5 整車聲振特性分析54-56
• 3.5.1 結構模態(tài)頻率與激振頻率的耦合分析54-55
• 3.5.2 聲學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)化目標的設定58
• 4.3 白車身模態(tài)頻率優(yōu)化58-65
• 4.3.1 優(yōu)化問題的數學描述58-59
• 4.3.2 車身結構模態(tài)靈敏度分析59-63
• 4.3.3 車身結構的優(yōu)化計算63-65
• 4.4 優(yōu)化結果分析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剛度驗證67-69
• 4.4.3 優(yōu)化前后響應點聲壓值對比69-70
• 4.5 本章小結70-71
• 第五章 基于板件聲輻射控制的車內噪聲特性優(yōu)化71-89
• 5.1 薄板聲輻射理論71-73
• 5.2 駕駛室板塊貢獻量分析73-77
• 5.2.1 板塊貢獻量分析的基本理論73-75
• 5.2.2 車身板塊貢獻量分析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 設計變量78-79
• 5.3.3 目標函數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)化后的結果分析82
• 5.4 基于模態(tài)應變能分布的阻尼位置優(yōu)化82-88
• 5.4.1 板件的模態(tài)應變能分布83-85
• 5.4.2 板件的自由阻尼涂貼位置85-87
• 5.4.3 優(yōu)化結果分析87-88
• 5.5 本章小結88-89
• 總結與展望89-91
• 參考文獻91-96
• 攻讀碩士學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