基于声固耦合分析的客车车身结构低频降噪研究

摘要

客车车内声腔是一个由各种板件、玻璃包络起来的封闭空腔。客车行驶过程中会受到地面,动力总成,进排气系统,空气动力等传来的多种激励,板件在外界激励下发生振动进而向车内辐射声波,最终影响车内的声学环境。客车车内噪声的产生会影响司机对突发情况的辨识,容易造成交通隐患,同时影响乘客间的正常交流,带来不佳的驾乘体验。因此减振降噪对提升乘坐舒适性具有重要的意义。
　　本文将有限元分析方法与声固耦合分析理论结合起来,利用Hyperworks和Nastran对某型客车由于低频结构振动而引起的车内噪声进行了预测,对车内低频结构噪声的声学特性进行了分析。
　　首先,在国内外关于声固耦合研究现状的基础上,对车内噪声的产生机理以及常用的控制手段进行了总结。随后通过道路试验获取了样车的振动、噪声测试数据,初步判断噪声源的位置以及噪声的传递途经,并将客车实测噪声与相关标准进行了比较分析。
　　随后,根据研究车型的信息和建模要点,建立了客车骨架的有限元模型;为了构建封闭的车内空间又建立了带内饰的骨架有限元模型;随后在封闭结构模型的基础上,建立车内声腔的有限元模型;最后将带内饰的骨架模型和声腔模型相结合,构建了声固耦合分析模型。对四种模型分别进行了模态计算,得到相应的各阶模态参数,用以分析声腔、结构、耦合模型间的关系,并为整车振动噪声分析打下基础。
　　最后,将NTF(Noise Transfer Function)分析和IPI(动刚度)分析结果相结合,通过对照峰比对分析找到结构设计中的薄弱环节并着手进行改进,通过提高发动机左后悬局部垂向动刚度,改善传递路径的隔振性能;在振动大的板件部位铺设阻尼材料;修改部分板件尺寸等措施来抑制板件振动实现车内降噪,改进后取得了较好的降噪效果。

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

插图清单

表格清单

第一章 绪 论

1.1 汽车的NVH特性

1.2 研究背景及意义

1.3 国内外研究现状

1.4 研究内容

第二章 车内噪声产生机理及研究方法

2.1 噪声车内噪声的主要因素

2.2 车内噪声控制的基本方法

2.3本章小结

第三章 整车NVH实验

3.1 振动实验

3.2 噪声实验

3.3 本章小结

第四章 车身骨架、声腔及声固耦合模型建模与模态分析

4.1 有限元建模

4.2 模态分析概述

4.3 骨架模态分析及结果

4.4 带内饰件车身模态分析及结果

4.5 室内声腔模态计算及结果

4.6 耦合系统模态计算及结果

4.7 本章小结

第五章 客车声固耦合系统噪声传递函数分析

5.1 声学理论

5.2 NTF分析

5.3 激励点和输出点选取

5.4 声学传递函数分析

5.5 本章小结

第六章 客车低频结构噪声优化改进研究

6.1 激励点动刚度分析

6.2 车身结构模态参与分析

6.3 车身板块贡献量分析

6.4 结构改进分析

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2展望

参考文献

硕士期间参与的科研项目

硕士期间发表的论文