GM车载扬声器的声学特性研究与结构优化

摘要

本文以苏州上声电子有限公司提供给GM(通用汽车)的车载扬声器为研究对象，研究了该扬声器的声场和结构特性，对关键结构进行了分析优化，并校核了盆架结构的强度和刚度。本文关于声场特性的研究，由于方法的通用性，使企业在初始设计完成时便可得到所设计扬声器的声学效果，大大提高了研发效率；盆架结构的研究、优化与校核使结构的强度得到了提高，结构的可靠性得到了论证。本文的主要内容如下：
　　 1.阐述了课题研究的背景和意义以及相关领域的研究进展，提出了论文的主要内容和框架。
　　 2.通过声场声波方程及动力学方程建立了所研究扬声器的声场理论计算模型，获得了所研究扬声器声场声压级随频率以及随参考点所在位置变化的规律，同时还得到了该扬声器的声场指向特性。
　　 3.建立车载扬声器的声场有限元振动模型，得到了所研究扬声器声场相关特性。通过实验发现，实验数据与有限元模型和理论模型的结果总体趋势保持一致，验证了本文研究方法的正确性，为企业的研发设计及后续车载扬声器的安装提供了方法和依据。
　　 4.对所研究扬声器关键部位安装角部分进行了力学分析，验证在两种钣金件厚度下其力学性能是否满足要求，为结构优化设计提供了依据和参考。
　　 5.结合有限元结构优化的方法，利用拓扑优化技术，对结构提出了优化方案，使其强度得到提高。
　　 6.对优化后最终采用的扬声器盆架结构进行了相关工况下的静强度校核；装配体结构从1m高度自由跌落的跌落分析；结构的模态分析；半正弦冲击响应分析；基于企业提供的实测功率谱密度函数的随机振动分析，验证了所采用结构的可靠性。
　　 7.总结全文，展望下一步工作。