轎車(chē)車(chē)內(nèi)噪聲控制及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車(chē)在人們生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，輕量化、動(dòng)力性、可靠性、安全性和舒適性等已成為衡量汽車(chē)品質(zhì)的重要指標(biāo)。目前，國(guó)內(nèi)外汽車(chē)廠家在汽車(chē)的輕量化、動(dòng)力性、可靠性和安全性等方面的技術(shù)已經(jīng)日臻完善，而汽車(chē)舒適性一直是汽車(chē)工程領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。影響汽車(chē)舒適性的一個(gè)重要因素是汽車(chē)的NVH性能，因此，減小汽車(chē)的振動(dòng)噪聲可以提高其舒適性。
　　 本文以國(guó)家“躍升計(jì)劃”專(zhuān)項(xiàng)一中國(guó)高水平汽車(chē)自主創(chuàng)新

2、能力建設(shè)(簡(jiǎn)稱(chēng)“中氣專(zhuān)項(xiàng)”)的NVH項(xiàng)目為研究背景，借助有限元分析方法對(duì)“中氣專(zhuān)項(xiàng)”轎車(chē)進(jìn)行數(shù)值仿真，研究白車(chē)身一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)問(wèn)題，并對(duì)車(chē)身聲固耦合系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)-聲學(xué)特性分析，計(jì)算轎車(chē)車(chē)身與后副車(chē)架連接點(diǎn)在單位激勵(lì)下引起的車(chē)內(nèi)聲學(xué)響應(yīng)，通過(guò)板件貢獻(xiàn)量分析識(shí)別出影響車(chē)內(nèi)噪聲較大的板件，通過(guò)修改和優(yōu)化板件的結(jié)構(gòu)參數(shù)，減小其振動(dòng)，降低板件振動(dòng)引起的輻射噪聲。具體研究工作如下：
　　 (1)從UG模型中抽取“中氣專(zhuān)項(xiàng)”轎車(chē)各零部件的中

3、面導(dǎo)入HYPERMESH軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，建立了白車(chē)身、Trimmed body有限元模型；在VIRTUAL.LAB中建立了車(chē)室聲腔有限元模型，并與Trimmed body模型聯(lián)合建立了結(jié)構(gòu)-聲場(chǎng)耦合模型；運(yùn)用有限元分析軟件NASTRAN進(jìn)行了模態(tài)分析，結(jié)果表明，“中氣專(zhuān)項(xiàng)”轎車(chē)白車(chē)身一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率偏低，可能會(huì)導(dǎo)致其與發(fā)動(dòng)機(jī)怠速激勵(lì)頻率產(chǎn)生共振。
　　 (2)針對(duì)“中氣專(zhuān)項(xiàng)”轎車(chē)白車(chē)身一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)偏低問(wèn)題，采用模態(tài)靈敏

4、度分析方法計(jì)算了一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)對(duì)白車(chē)身所有板件厚度的靈敏度，考慮到汽車(chē)輕量化要求，還計(jì)算了白車(chē)身整體質(zhì)量對(duì)各板件質(zhì)量的靈敏度，將一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)靈敏度與質(zhì)量靈敏度的比值作為板件的一階相對(duì)整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)靈敏度值，并按照絕對(duì)值大小進(jìn)行排序，然后對(duì)影響一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)較大的十五塊板件進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化板件厚度提高了白車(chē)身一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)，避免了共振，而白車(chē)身質(zhì)量增加較少，滿(mǎn)足汽車(chē)輕量化要求。
　　 (3)通過(guò)車(chē)身聲學(xué)靈敏度分析，計(jì)

5、算了車(chē)身與后副車(chē)架四點(diǎn)懸置連接處單位激勵(lì)在駕駛員右耳處引起的噪聲大小，對(duì)頻率-聲壓曲線進(jìn)行分析得出聲壓較大的幾個(gè)峰值頻率，然后計(jì)算這幾個(gè)峰值頻率處的車(chē)室板件貢獻(xiàn)量，通過(guò)板件貢獻(xiàn)量分析，得出中地板在幾個(gè)峰值頻率處的聲壓貢獻(xiàn)量都較大，從中地板在峰值頻率處的耦合模態(tài)云圖可以看出，中地板前部的局部變形較大，運(yùn)用局部加筋的方法對(duì)中地板前部的振動(dòng)變形加以控制，減小其向車(chē)內(nèi)輻射噪聲。結(jié)果表明，對(duì)中地板局部加筋能有效降低峰值頻率處的聲壓。