本文關(guān)鍵詞：車門尺寸偏差對風(fēng)噪聲性能影響關(guān)系研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)噪聲 信號處理 道路試驗(yàn) 大渦模擬 車門尺寸偏差

【摘要】：車門作為整車中常開閉的關(guān)鍵功能部件之一,其系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性導(dǎo)致車門在制造裝配過程中不可避免的會產(chǎn)生尺寸偏差。車門尺寸偏差不僅影響到車身的外觀效果,更直接影響到整車的質(zhì)量和性能,導(dǎo)致密封性惡化及高速行駛空氣動力噪聲(風(fēng)噪聲)的增加。汽車噪聲是整車的重要性能指標(biāo),所以,噪聲控制一直是汽車工業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要課題。其中風(fēng)噪聲問題是客戶經(jīng)常抱怨的一種汽車故障；隨著高速公路的發(fā)展,人們在高速中行駛的時(shí)間越來越多,長時(shí)間處于這種噪聲環(huán)境中容易使人疲勞和煩躁,嚴(yán)重影響了駕乘的安全性及舒適性。其中風(fēng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理及控制也是一項(xiàng)非常復(fù)雜的課題,尤其在汽車設(shè)計(jì)階段就必須對風(fēng)噪聲進(jìn)行預(yù)估與分析。本文針對車門制造裝配過程中尺寸偏差與風(fēng)噪聲的工程實(shí)際問題,通過分析車門尺寸偏差對風(fēng)噪聲形成機(jī)理,對車門尺寸偏差與風(fēng)噪聲性能關(guān)系及其噪聲特性展開試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究。作為噪聲信號處理基礎(chǔ),首先,介紹了信號處理基本理論與方法,重點(diǎn)介紹了本文所運(yùn)用的快速傅里葉變換(FFT)方法及數(shù)字濾波技術(shù)。在噪聲試驗(yàn)開展之前,先對車門尺寸偏差與整車氣密性關(guān)系進(jìn)行了試驗(yàn)分析。其次,利用德國米勒貝母公司開發(fā)的BBM振動噪聲采集系統(tǒng)及分析軟件PAK,進(jìn)行了實(shí)車道路試驗(yàn),采用高速行駛關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行方法對車內(nèi)風(fēng)噪聲進(jìn)行測試,測試過程對實(shí)時(shí)信號進(jìn)行采集及必要處理,通過對時(shí)域數(shù)據(jù)分析后進(jìn)行快速傅里葉變換,并采用A計(jì)權(quán)總聲級及A計(jì)權(quán)1/3倍頻程頻譜對車內(nèi)風(fēng)噪聲信號進(jìn)行具體分析。該試驗(yàn)結(jié)果表明,道路風(fēng)噪聲測試試驗(yàn)對于評價(jià)風(fēng)噪聲的可行性。研究得到了車門密封性對車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)及高速行駛不同工況的多種車門尺寸偏差形式下與車內(nèi)風(fēng)噪聲的關(guān)系,并確定車門偏差引起的噪聲頻率特性及主要分布特征。最后,結(jié)合氣動聲學(xué)理論知識,利用流體動力學(xué)軟件FLUENT通過數(shù)值模擬的方法對汽車車門偏差車外氣動噪聲特性進(jìn)行研究。數(shù)值模擬基于大渦模擬(LES)和萊特希爾(Lighthill)聲類比理論,建立了車輛仿真模型,通過標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算,得到了靜壓力和聲功率級在車身側(cè)面的分布云圖；考察了氣動噪聲聲功率隨風(fēng)速的變化關(guān)系,其趨勢與偶極子源聲功率隨速度的變化一致；此外,運(yùn)用大渦模擬與FW-H方程結(jié)合的方法進(jìn)行瞬態(tài)氣動噪聲數(shù)值模擬,得到了車門偏差引起的氣動噪聲聲壓級頻譜分布。通過對車門不同面差形式的總聲級進(jìn)行對比,得到車外氣動噪聲隨車門面差變化的規(guī)律。在新車型開發(fā)的早期階段為評價(jià)氣動噪聲水平并為主動降噪設(shè)計(jì)提供參考,為車門的尺寸公差設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量控制提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)噪聲 信號處理 道路試驗(yàn) 大渦模擬 車門尺寸偏差
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.834
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.1.1 課題研究背景10-11
• 1.1.2 研究目的和意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 車身尺寸偏差控制研究概述11-12
• 1.2.2 汽車氣動噪聲研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 噪聲信號處理及風(fēng)噪聲評價(jià)參數(shù)18-29
• 2.1 信號處理基礎(chǔ)18-25
• 2.1.1 離散傅立葉變換DFT18-19
• 2.1.2 快速傅里葉變換FFT算法19-21
• 2.1.3 泄露問題21-22
• 2.1.4 窗函數(shù)22-23
• 2.1.5 數(shù)字濾波技術(shù)23-25
• 2.2 噪聲重要評價(jià)參數(shù)25-28
• 2.2.1 計(jì)權(quán)及聲功率級25-26
• 2.2.2 1/3倍頻程26-27
• 2.2.3 平均方式27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第三章 車門尺寸偏差風(fēng)噪聲形成機(jī)理及氣密性分析29-38
• 3.1 車門尺寸公差設(shè)計(jì)29-30
• 3.1.1 車門尺寸公差設(shè)計(jì)要求29
• 3.1.2 車門尺寸偏差的主要影響因素29-30
• 3.2 車門尺寸偏差風(fēng)噪聲形成機(jī)理分析30-33
• 3.2.1 風(fēng)噪聲聲源構(gòu)成30
• 3.2.2 車門尺寸偏差風(fēng)噪聲形成機(jī)理分析30-33
• 3.3 車門尺寸偏差對氣密性影響試驗(yàn)分析33-37
• 3.3.1 車門面差與氣密性關(guān)系試驗(yàn)33-36
• 3.3.2 車門密封性與車內(nèi)噪聲關(guān)系試驗(yàn)36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 車門尺寸偏差與風(fēng)噪聲關(guān)系的試驗(yàn)研究38-55
• 4.1 試驗(yàn)的目的38
• 4.2 測試設(shè)備38-39
• 4.3 試驗(yàn)步驟39-44
• 4.3.1 試驗(yàn)場地39-40
• 4.3.2 噪聲試驗(yàn)方法40-41
• 4.3.3 試驗(yàn)測點(diǎn)布置41
• 4.3.4 車內(nèi)風(fēng)噪聲試驗(yàn)41-44
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析44-54
• 4.4.1 發(fā)動機(jī)與輪胎/路面噪聲44-45
• 4.4.2 車門偏差不同形式下對車內(nèi)噪聲影響頻率特性分析45-48
• 4.4.3 車門不同偏差形式下多種工況測試分析比較48-49
• 4.4.4 車門面差對車內(nèi)不同測點(diǎn)噪聲影響關(guān)系49-51
• 4.4.5 車門不同面差的車內(nèi)聲壓級隨時(shí)間(速度)變化關(guān)系分析51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 車門面差對氣動噪聲影響的數(shù)值分析55-74
• 5.1 氣動聲學(xué)基本理論55-59
• 5.1.1 流體運(yùn)動基本控制方程55-58
• 5.1.2 Lighthill-Curl理論58-59
• 5.2 數(shù)值模擬方法研究59-61
• 5.2.1 直接數(shù)值模擬方法(DNS)59
• 5.2.2 大渦模擬方法(LES)59-60
• 5.2.3 雷諾時(shí)均模擬(RANS)60-61
• 5.3 車門面差外流場的計(jì)算61-66
• 5.3.1 幾何模型的建立61-62
• 5.3.2 計(jì)算域的確定62
• 5.3.3 網(wǎng)格的劃分62-63
• 5.3.4 測點(diǎn)布置63-64
• 5.3.5 邊界條件的設(shè)置64-65
• 5.3.6 計(jì)算方法65-66
• 5.4 計(jì)算結(jié)果及分析66-72
• 5.4.1 車門面差對靜壓力的影響66-68
• 5.4.2 車門面差對聲功率級的影響68-71
• 5.4.3 瞬態(tài)模擬分析71-72
• 5.5 本章總結(jié)72-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-76
• 6.1 主要研究工作和結(jié)論74-75
• 6.2 不足之處及進(jìn)一步研究展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 致謝79-80
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果80

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本文編號：901635