基于壓電分流阻尼的車內(nèi)噪聲控制研究.pdf

1、隨著生活水平的提高和汽車保有量的增加，人們對汽車的乘坐舒適性要求越來越嚴格，作為評價汽車品質(zhì)綜合指標的NVH性能越來越受到關注。計算機及控制技術在工程上的廣泛應用，使得基于智能材料的振動噪聲控制技術得到了迅速的發(fā)展。選取智能材料對封閉空間進行振動噪聲控制已逐漸成為研究的一個熱點，在汽車車廂、飛機機艙、潛艇以及坦克等領域都有著廣闊的發(fā)展前景。
　　 本文以汽車車內(nèi)噪聲為研究對象，將汽車乘坐室簡化為一封閉的矩形空腔，選取典型且應用廣

2、泛的智能材料--壓電陶瓷(PZT)，對其進行了基于壓電分流阻尼電路的被動振動噪聲控制的理論及實驗研究。
　　 基于壓電分流阻尼的振動噪聲控制效果主要取決于三個方面：分流電路類型及參數(shù)、壓電片性能參數(shù)以及壓電片的布局。論文首先對PZT電學、力學特性進行了闡述，進而研究了基于壓電分流阻尼的空腔結(jié)構(gòu)減振降噪原理和方法，選擇典型的RL串聯(lián)壓電分流電路，利用極點配置法和傳遞函數(shù)法，分別以系統(tǒng)自由響應的衰減系數(shù)以及系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為優(yōu)化目標，

3、對其電路元件進行了參數(shù)優(yōu)化設計，并采用模擬電感解決了超大電感的問題。
　　 根據(jù)壓電分流阻尼原理，以壓電元件極化產(chǎn)生電荷量最大化為目標，對壓電元件粘貼位置進行了布局優(yōu)化。搭建了由5個剛性壁和一個彈性薄板組成的矩形空腔實物模型，并在HYPERMESH中建立有限元仿真模型。對模型進行了實驗模態(tài)分析和計算模態(tài)分析，得到了彈性板模態(tài)應變的分布，并確定在其模態(tài)應變最大位置進行壓電片的粘貼。
　　 在對壓電分流電路和PZT布片位置研

4、究的基礎上，通過控制板的振動進而實現(xiàn)空腔內(nèi)部聲音的控制。針對彈性板第一階約束模態(tài)，在彈性板上粘貼壓電片組成壓電智能板，接入分流電路，模擬車內(nèi)噪聲的來源和傳播途徑，分別進行了力錘、揚聲器、激振器三種激勵下壓電分流阻尼系統(tǒng)的減振降噪實驗，對壓電分流阻尼電路的選頻減振降噪控制效果進行了驗證。實驗結(jié)果表明，通過壓電分流阻尼控制后系統(tǒng)的頻響函數(shù)以及空腔內(nèi)聲壓幅值在一階模態(tài)頻率處均有降低，驗證了壓電理論分析的正確性以及將壓電分流阻尼系統(tǒng)應用于汽車乘