轎車車內噪聲控制及結構優(yōu)化研究.pdf

1、隨著社會經濟的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車在人們生活中扮演著越來越重要的角色，輕量化、動力性、可靠性、安全性和舒適性等已成為衡量汽車品質的重要指標。目前，國內外汽車廠家在汽車的輕量化、動力性、可靠性和安全性等方面的技術已經日臻完善，而汽車舒適性一直是汽車工程領域研究的熱點問題。影響汽車舒適性的一個重要因素是汽車的NVH性能，因此，減小汽車的振動噪聲可以提高其舒適性。
　　 本文以國家“躍升計劃”專項一中國高水平汽車自主創(chuàng)新

2、能力建設(簡稱“中氣專項”)的NVH項目為研究背景，借助有限元分析方法對“中氣專項”轎車進行數值仿真，研究白車身一階整體扭轉模態(tài)問題，并對車身聲固耦合系統(tǒng)進行振動-聲學特性分析，計算轎車車身與后副車架連接點在單位激勵下引起的車內聲學響應，通過板件貢獻量分析識別出影響車內噪聲較大的板件，通過修改和優(yōu)化板件的結構參數，減小其振動，降低板件振動引起的輻射噪聲。具體研究工作如下：
　　 (1)從UG模型中抽取“中氣專項”轎車各零部件的中

3、面導入HYPERMESH軟件進行網格劃分，建立了白車身、Trimmed body有限元模型；在VIRTUAL.LAB中建立了車室聲腔有限元模型，并與Trimmed body模型聯(lián)合建立了結構-聲場耦合模型；運用有限元分析軟件NASTRAN進行了模態(tài)分析，結果表明，“中氣專項”轎車白車身一階整體扭轉模態(tài)頻率偏低，可能會導致其與發(fā)動機怠速激勵頻率產生共振。
　　 (2)針對“中氣專項”轎車白車身一階整體扭轉模態(tài)偏低問題，采用模態(tài)靈敏

4、度分析方法計算了一階整體扭轉模態(tài)對白車身所有板件厚度的靈敏度，考慮到汽車輕量化要求，還計算了白車身整體質量對各板件質量的靈敏度，將一階整體扭轉模態(tài)靈敏度與質量靈敏度的比值作為板件的一階相對整體扭轉模態(tài)靈敏度值，并按照絕對值大小進行排序，然后對影響一階整體扭轉模態(tài)較大的十五塊板件進行結構優(yōu)化，通過優(yōu)化板件厚度提高了白車身一階整體扭轉模態(tài)，避免了共振，而白車身質量增加較少，滿足汽車輕量化要求。
　　 (3)通過車身聲學靈敏度分析，計

5、算了車身與后副車架四點懸置連接處單位激勵在駕駛員右耳處引起的噪聲大小，對頻率-聲壓曲線進行分析得出聲壓較大的幾個峰值頻率，然后計算這幾個峰值頻率處的車室板件貢獻量，通過板件貢獻量分析，得出中地板在幾個峰值頻率處的聲壓貢獻量都較大，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，運用局部加筋的方法對中地板前部的振動變形加以控制，減小其向車內輻射噪聲。結果表明，對中地板局部加筋能有效降低峰值頻率處的聲壓。