車內噪聲預測分析與阻尼結構拓撲優(yōu)化.pdf

1、隨著乘用車輕量化和高速化的迅速發(fā)展，車內噪聲問題越來越突出，破壞了乘坐的舒適性。如何降低車內噪聲，改善乘坐室的聲學環(huán)境，提高乘坐舒適性已成為汽車研究領域中的熱點。
　　 本文首先對車身聲固耦合系統(tǒng)進行模態(tài)分析和聲壓頻響分析，確定貢獻度最大的車身壁板，然后研究車身薄板阻尼復合結構的振動特性，并采用漸進優(yōu)化算法對阻尼材料的布局進行優(yōu)化，達到對車內噪聲的有效抑制。論文主要研究內容如下：
　　 ①采用有限元方法，對某乘用車車身聲

2、固耦合系統(tǒng)進行仿真計算，對車身結構和聲腔進行了模態(tài)分析，以及整個耦合系統(tǒng)在受到發(fā)動機激勵時的聲壓頻率響應。針對駕駛員右耳部的最大聲壓級值進行車身薄壁板貢獻度分析，找出在此頻率下貢獻度最大的薄壁板，為后續(xù)結構的優(yōu)化位置提供參考。
　　 ②研究阻尼復合板結構的三種阻尼動力學特性建模方法。采用模態(tài)應變能法對阻尼復合結構振動特性進行分析，并通過實驗對其進行驗證。結果表明：仿真結果與實驗結果吻合度較高，對薄板結構進行阻尼處理，可明顯降低薄

3、板的振動響應。
　　 ③采用漸進優(yōu)化算法，對薄板阻尼材料布局進行了優(yōu)化。以阻尼材料體積比為約束條件，以結構模態(tài)損耗因子為目標函數(shù)，建立了拓撲優(yōu)化模型，推導了模態(tài)損耗因子對有無阻尼單元的靈敏度函數(shù)。編制了計算程序，求解了阻尼材料的最優(yōu)拓撲布局。實驗驗證了優(yōu)化方法的正確性。同時優(yōu)化結果具有很好的減振效果。
　　 ④針對車身前地板敷設阻尼材料，采用漸進優(yōu)化算法，對阻尼材料布局進行了拓撲優(yōu)化。優(yōu)化前后聲壓頻率響應分析表明：阻尼材