某型越野车驾驶室减振降噪技术研究

摘要

随着国内汽车行业不断壮大，重型越野车辆的发展也越来越受到相关厂商的重视，客户对重型越野车辆的性能特别是NVH性能的要求也越来越高。在越野路面、低俗工况下，路面激励导致的重型越野车车身结构振动是车内低频噪声的主要来源，因此，车身结构振动特性研究十分关键。
　　本文在国内外车辆振动噪声分析控制流程的基础上，以越野车驾驶室作为研究对象，分析其振动特性和声学特性，针对敏感频率处内声场声压级较大的问题，应用优化设计理论，结合板块声学贡献和拓扑优化方法对车身板件进行优化计算，控制结构振动和结构噪声。
　　对白车身进行试验模态分析得到的模态参数，对标所建立的白车身有限元模型理论模态分析得到的模态参数，验证有限元模型的准确性。再以越野车整车为对象进行道路载荷试验，获取车身对应连接点的加速度信号。以经过信号处理的加速度信号作为激励加载到验证过的车身有限元模型上进行频响计算与结果分析。
　　在频响分析结果的基础上进行板块声学贡献分析，对比研究各板块贡献结果，得到需要优化的目标板件。在此基础上将该结构板块设置为添加自由阻尼层的复合结构，进行拓扑优化分析。根据优化结果重新设置板件复合结构，再次提交频响计算并进行优化前后车身内部噪声水平对比。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 汽车主要噪声源选择依据

1．4 本文研究内容与方法

2 驾驶室试验模态分析

2．1 驾驶室结构概述

2．1．1 功能要求

2．1．2 状态描述

2．1．3 研究难点

2．2 试验模态分析基本理论

2．2．1 试验模态分析含义

2．2．2 试验模态分析基本理论

2．3 驾驶室白车身模态测试

2．3．1 试验方法与激励方式

2．3．2 测量系统

2．3．3 支撑方式

2．3．4 敲击位置及测点布置

2．4 测试结果分析

2．5 本章小结

3 驾驶室有限元模型的建立及理论模态分析

3．1 驾驶室有限元模型的建立

3．1．1 模型修复与简化

3．1．2 网格划分及质量控制

3．1．3 材料及属性建立

3．1．4 1D单元划分

3．2 驾驶室结构模态分析

3．2．1 驾驶室结构模态求解

3．2．2 试验结果与分析结果对比

3．3 驾驶室声腔声学模态分析

3．3．1 声学模态分析理论基础

3．3．2 驾驶室声腔有限元模型

3．3．3 驾驶室声腔声学模态求解

3．4 驾驶室声固耦合模型模态分析

3．3．1 声固耦合模态分析理论基础

3．3．2 驾驶室声固耦合模型

3．3．2 驾驶室声固耦合模态求解

3．5 本章小结

4 驾驶室结构噪声分析

4．1 驾驶室道路载荷谱分析

4．1．1 整车道路载荷获取试验

4．1．2 采样信号预处理

4．1．3 动态信号后处理

4．2 驾驶室结构频响分析

4．2．1 频响分析理论基础

4．2．2 边界条件设置

4．2．3 场点模型建立

4．2．4 声压计权

4．2．5 频响声压分析

4．3 本章小结

5 驾驶室声学贡献分析与结构噪声优化

5．1 驾驶室声学贡献系数分析

5．1．1 声学贡献系数理论基础

5．1．2 声学板块划分

5．1．3 声学贡献系数分析

5．2 阻尼复合结构模型

5．3 阻尼复合结构拓扑优化概述

5．3．1 拓扑优化材料插值模型

5．3．2 拓扑优化流程

5．4 阻尼复合结构拓扑优化分析

5．4．1 设计变量及优化方法

5．4．2 优化约束条件

5．4．3 优化目标函数

5．4．4 优化结果对比

5．5 本章小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况

攻读硕士学位期间参与的科学研究情况