泡沫铝层合结构汽车地板研究

摘要

在汽车行驶过程中，汽车各部件不仅受到彼此之间相互的作用力，还受到路面与它之间的力，这就要求其结构必须具备较好的静、动态性能和高比刚度，而泡沫铝材料的轻质性、阻尼减振及高比刚度、比强度等优异性能此前的研究已证实，因此将泡沫铝金属及其复合材料等添加入汽车基础件中以提高结构的力学性能已成为解决加工过程中某些关键技术性问题的可行方案。
　　本文依据地板的类型，选取后地板为排列平整的类型，设计了以低碳钢材料为外部壳体、内部填充泡沫铝材料的层合结构汽车地板。根据泡沫铝本身的结构特性，分析发现满足设计要求的情况下，其在减轻车身振动、降低车室内噪声方面都较低碳钢结构汽车地板有很大提升。
　　利用ANSYS有限元软件对汽车地板的静、动态性能进行数值模拟分析，证实了层合结构汽车地板的固有频率有所提高，最大响应振幅则降低，有效地减弱了系统的振动。
　　用声学软件Virtual.Lab对泡沫铝层合结构汽车地板与现有结构的汽车车室内的声腔进行声场分析。通过以上综合分析，结果表明，泡沫铝层合结构汽车地板在抑制汽车振动、减小变形量以及降噪方面都优越于现有地板。本研究为控制汽车车身振动与噪声方面提供了新途径，也拓宽了泡沫铝的应用范围。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 问题的提出

1．2 国内外在车内噪声治理方面的研究现状

1．3 汽车车身功能及材料的选择

1．3．1 汽车车身的发展

1．3．2 现代车身轻量化设计中关键科学与技术问题

1．3．3 车身材料选择的原则

1．4 泡沫铝在汽车工业中的应用

1．5 本文研究的内容

2 汽车车身振动和车内噪声机理与特点

2．1 引言

2．2 车内噪声的噪声源与传递路径

2．3 车身振动与车内噪声的基本概念

2．4 车内噪声的产生机理

2．5 影响车身振动及车内噪声的因素

2．6 本章小结

3 泡沫铝层合结构汽车地板设计

3．1 引言

3．2 汽车地板的功能与分类

3．3 汽车地板设计原则

3．4 汽车地板原型的选取

3．5 泡沫铝层合的地板结构设计

3．5．1 泡沫铝材料的选用

3．5．2 泡沫铝的减震的性能分析

3．5．3 泡沫铝的降噪的性能分析

3．5．4 泡沫铝层合结构汽车地板设计

3．6 泡沫铝层合结构的汽车地板轻质性分析

3．7 本章小结

4 汽车地板的静态特性分析

4．1 引言

4．2 数值模拟步骤

4．3 汽车地板的静态分析的仿真结果

4．4 本章小结

5 汽车地板的动态特性分析

5．1 引言

5．2 汽车地板的模态分析

5．2．1 仿真步骤

5．2．2 仿真结果

5．3 汽车地板的谐响应分析

5．3．1 谐响应分析的参数设定

5．3．2 谐响应分析结果

5．4 本章小结

6 汽车车室内声场的分析

6．1 引言

6．2 声学基础

6．2．1 声学基本量

6．2．2 声学Helmholtz方程

6．3 LMS Virtual．Lab软件功能简介

6．4 基于有限元法汽车车室内声场分析

6．4．1 数值模拟步骤

6．4．2 仿真结果

6．5 本章小结

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

作者简历

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