車輛的結(jié)構(gòu)—聲耦合振動(dòng)分析及其控制研究.pdf

1、車輛乘坐室的振動(dòng)和噪聲問題已成為制約其快速發(fā)展的一個(gè)重要方面。目前，車輛中振動(dòng)和噪聲信號(hào)的特征提取方法以及振動(dòng)響應(yīng)的評(píng)估手段都還很不成熟，因此深入的研究車輛中振動(dòng)和噪聲信號(hào)的特征提取方法以及振動(dòng)響應(yīng)的評(píng)估手段對(duì)車輛中振動(dòng)和噪聲的控制具有重要的理論意義和工程價(jià)值。 本文針對(duì)車輛工程中NVH的研究?jī)?nèi)容，對(duì)車輛振動(dòng)和噪聲信號(hào)的特征提取與結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)估計(jì)方法進(jìn)行了深入的研究，本文研究的主要內(nèi)容歸納如下： (1) 提出了一種

2、適用于強(qiáng)噪聲背景下振動(dòng)信號(hào)特征提取的方法。針對(duì)目前應(yīng)用于車輛中信號(hào)的特征提取方法，根據(jù)車輛中振動(dòng)和噪聲信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)它們進(jìn)行對(duì)比研究，提出了一種名為時(shí)序多相關(guān)-經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸獾姆椒?，該方法?duì)強(qiáng)噪聲背景下，車輛中非線性、非平穩(wěn)信號(hào)的特征提取具有較好的效果，對(duì)信號(hào)中混疊的噪聲類型和強(qiáng)度沒有特別的限制，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性；該方法通過對(duì)信號(hào)的多相關(guān)處理后再做經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸猓缓髮?duì)分解得到的本征模態(tài)函數(shù)做相關(guān)性選擇，增加的計(jì)算量很小。 (2)

3、提出了一種分析隨機(jī)質(zhì)量板振動(dòng)響應(yīng)的方法并對(duì)其振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。為了分析隨機(jī)質(zhì)量板的振動(dòng)響應(yīng)，以Lagrange動(dòng)力學(xué)方程和Rayleigh-Ritz能量法為基礎(chǔ)，給出了一種計(jì)算隨機(jī)質(zhì)量板振動(dòng)響應(yīng)的分析方法，對(duì)其振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并應(yīng)用Monte Carlo數(shù)值仿真方法進(jìn)行了驗(yàn)證。 (3) 基于本征正交分解方法，提出了相關(guān)激勵(lì)作用時(shí)，結(jié)構(gòu)響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)估計(jì)方法。給出了相關(guān)激勵(lì)作用下，結(jié)構(gòu)響應(yīng)統(tǒng)計(jì)估計(jì)的相對(duì)偏差的計(jì)算表達(dá)式，

4、以及相關(guān)激勵(lì)作用下，結(jié)構(gòu)響應(yīng)統(tǒng)計(jì)估計(jì)時(shí)載荷參數(shù)的確定方法。研究表明：響應(yīng)統(tǒng)計(jì)分析與輸入激勵(lì)的相關(guān)性及特征頻率的相關(guān)性直接相關(guān)聯(lián)，隨著結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率的增加，響應(yīng)的相對(duì)偏差逐漸減小，考慮激勵(lì)的相關(guān)性及特征頻率的相關(guān)性得到的相對(duì)偏差表達(dá)式與試驗(yàn)結(jié)果能夠更好的吻合。 (4) 給出了SEA在復(fù)雜耦合系統(tǒng)中的響應(yīng)統(tǒng)計(jì)估計(jì)方法及其載荷參數(shù)的確定方法。研究結(jié)構(gòu)表明：當(dāng)有載荷作用在子系統(tǒng)上時(shí)，載荷參數(shù)與子系統(tǒng)上的輸入能量和整個(gè)系統(tǒng)的輸入能量的比值以

5、及子系統(tǒng)上的載荷參數(shù)有關(guān)；不相關(guān)輸入是相關(guān)輸入時(shí)的一種特殊情況，它們可以用統(tǒng)一的表達(dá)式來表示。復(fù)雜系統(tǒng)響應(yīng)統(tǒng)計(jì)估計(jì)的試驗(yàn)表明，考慮相關(guān)激勵(lì)的影響，能夠使得計(jì)算得到的平均能量與試驗(yàn)值更好的吻合，并且隨著頻率的增加，相關(guān)激勵(lì)的影響逐漸減弱，并且隨著傳遞路徑的增加，子系統(tǒng)響應(yīng)的相對(duì)偏差逐漸增大。 綜上所述，本文較系統(tǒng)地研究了車輛NVH中涉及到的兩個(gè)方面的內(nèi)容：車輛振動(dòng)和噪聲信號(hào)的特征提取以及振動(dòng)響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)估計(jì)方法。研究結(jié)果對(duì)于提高車輛