某混合動(dòng)力轎車外流場氣動(dòng)噪聲特性研究.pdf

1、隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于乘坐舒適性的要求也越來越高。本文以某混合動(dòng)力轎車為研究對象，通過數(shù)值仿真方法結(jié)合實(shí)車道路試驗(yàn)研究了其外流場氣動(dòng)噪聲特性，以及氣動(dòng)噪聲對車內(nèi)聲場的影響。具體研究方法和創(chuàng)新點(diǎn)如下。
　　利用CATIA軟件的逆向建模功能建立了該車的車身模型和內(nèi)聲腔模型，利用GAMBIT軟件和HYPERMESH軟件對模型進(jìn)行了幾何清理、網(wǎng)格劃分和流場邊界條件設(shè)置。在CFD軟件FLUENT中求解了三種不同車速下的流場結(jié)果，得

2、到了車身表面的動(dòng)壓云圖、湍流動(dòng)能等值線圖。在求解瞬態(tài)流場時(shí)綜合對比了幾種常用湍流模型的優(yōu)缺點(diǎn)，采用了一種新型的湍流模型—分離渦模擬，得到了車身表面的脈動(dòng)壓力分布情況，為進(jìn)行聲場仿真奠定了基礎(chǔ)。
　　本文的最大創(chuàng)新點(diǎn)在于在求解聲場時(shí)采用了虛擬激勵(lì)法。首先求解車身結(jié)構(gòu)模態(tài)和內(nèi)聲腔聲學(xué)模態(tài)，將車身表面的脈動(dòng)壓力視為隨機(jī)載荷，并將其分解為虛功率譜密度，采用VIRTUAL.LAB軟件中的隨機(jī)聲學(xué)模塊進(jìn)行求解，將流場數(shù)據(jù)映射到車身結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，

3、利用聲振耦合原理結(jié)合有限元方法得到了駕駛員雙耳及后排乘客雙耳處的聲壓響應(yīng)。為驗(yàn)證仿真方法的正確性，參考國標(biāo)GB/T18697-2002《聲學(xué)汽車車內(nèi)噪聲測量方法》對汽車氣動(dòng)噪聲進(jìn)行了實(shí)車道路試驗(yàn)。試驗(yàn)得到的聲壓級曲線與仿真結(jié)果大致吻合，討論了可能導(dǎo)致二者誤差的原因。最后在車內(nèi)添加了多孔吸聲材料考察其吸聲降噪效果。
　　最終得到相關(guān)結(jié)論如下：
　?。?）分離渦模擬非常適合求解分離流動(dòng)現(xiàn)象，較好地捕捉到了后視鏡以及汽車尾部的湍流

4、情況；
　?。?）脈動(dòng)壓力頻譜是寬頻譜，能量主要集中在中低頻，是產(chǎn)生氣動(dòng)噪聲的根本原因。
　?。?）氣動(dòng)噪聲頻譜在某特征頻率處達(dá)到峰值，隨后開始下降，峰值頻率隨著車速的提高向高頻移動(dòng)。
　?。?）駕駛員左右耳的聲壓級有所差別，由于左耳靠近車窗，受湍流影響較大，故聲壓級也較大；后排乘客靠近車尾部的復(fù)雜湍流場，且車尾部的輻射面積較大，故聲壓級大于前排駕駛員人耳處。
　?。?）由于多孔吸聲材料屬于阻性材料，可以使車內(nèi)聲