基于非光滑表面雨挡的汽车风振噪声动态计算分析与优化

摘要

汽车侧窗风振噪声与侧窗开度是密不可分的,在现有针对汽车侧窗风振噪声数值研究中,都仅限于固定开度的仿真计算,很难准确找出最大风振噪声对应的侧窗开度.采用非结构网格弹性变形与局部重构网格相结合的动网格技术计算简易车厢的风振噪声,仿真计算结果与传统方法计算结果吻合良好;在此基础上,运用该方法实现了实车侧窗连续开度的风振噪声计算,通过与传统方法和实车道路试验进行对比,进一步验证了该数值计算方法的正确性;结果表明该数值模拟方法突破了以往固定开度风振噪声研究的局限,更真实地模拟侧窗连续开启这一动态过程;通过该方法准确找出了最大风振噪声对应的侧窗开度,并对该开度下的风振噪声特性进行了分析;在对风振噪声计算与特性分析基础上,通过建立汽车左后侧窗非光滑表面雨挡模型,运用多岛遗传算法,对其结构参数进行了多目标优化,取得了较为理想的降噪效果.结果表明附加上雨挡装置后,乘员舱后部漩涡明显减少,流速与流量降低,使得回流至前排座椅的涡速也同步下降,同时雨挡装置将左后窗表面一部分层流转化成为湍流,直接影响了该区域附近的湍流能量与强度,间接降低了驾驶员耳旁的声压级,有雨挡装置相较无雨挡装置,驾驶员耳旁监测点的噪声值从129 dB降至123.82 dB,降低约5 dB,幅度达到4％.