轿车乘坐室声学模态分析

讨论轿车乘坐室声学模态的有限单元分析方法,说明该方法在轿车设计中的实现,使用有限单元模型对比研究无座椅,有座椅以及包括座椅和人的二维和二维乘坐室声学模态,以指导乘坐室初始的声学设计。     

采用响应面法的轿车驾驶员座椅的模态优化

建立某轿车驾驶员座椅结构的有限元模型,并分析模型的模态特性。针对座椅Y向横摆模态频率低于目标值的问题,为保证优化过程不增加座椅总质量,将参数化后的座椅有限元模型基于响应面法进行模态优化。采用板件模态灵敏度分析的方法,选取对座椅模态和质量影响较大的钣金件厚度作为设计变量,通过拉丁超立方实验设计采集样本点,构造Kriging响应面模型并检验响应面的精度。以座椅的Y向横摆模态频率最大化为目标,总质量为约束,结合遗传算法对响应面模型进行优化计算,得到座椅模态优化的最优方案。优化后座椅的Y向横摆模态频率由22.69 Hz提高到24.60 Hz,同时质量降低了5.2%(0.891 kg),从而实现了座椅的模态优化和轻量化,且验证了所提出的优化方法的有效性。     

轿车车内空腔声学模态

阐述了轿车车内空腔声学模态,为了获取车内空腔的声学共鸣频率,提出了一种空腔声学模态试验方法,并对实车的声学模态试验结果与该车车内声学模态的有限元计算结果进行了比较,为车内空腔的低频噪声研究提供了参考。     

基于人机工程学的轿车车身总布置设计

文章以普通轿车为例,基于人机工程学理论知识,介绍了轿车驾驶员座椅布置以及利用眼椭圆和头廓包络对驾驶员视野及头部空间进行设计和校核的一般方法,并对影响轿车乘坐舒适性、驾驶员视野区域以及头部活动空间大小等主要人机工程学尺寸做了探讨,最后概述了CATIA V5知识工程和参数化设计技术在轿车车身总布置设计中的重要意义。     

CAE模态分析在发动机齿轮室盖优化设计中的应用

文章采用理论分析与试验相结合的方法,分析了某493欧Ⅲ柴油发动机齿轮室盖的声学性能,发现原齿轮室盖设计中存在的问胚,采用CAE模态分析对齿轮室盖进行了优化设计.对优化后的齿轮室盖进行了试验评价,结果证明将CAE模态分析用于优化齿轮室盖是有效的.     

基于壁板声学贡献分析的轿车乘员室声场降噪研究

提出了一种轿车乘员室声场整体声学特性的改善方法.对现有的壁板声学贡献分析方法进行改进,采用了新的参数"声学贡献和"与"声场总贡献"来分析和衡量车身板件对乘员室声压响应的声学贡献,建立了针对多场点多响应峰值的乘员室声场降噪的方法,并以某型轿车为例详细阐述了该方法的使用情况,确定出车身板件上最佳的阻尼层贴附位置.结果表明,所提出的方法不仅使得乘员室声场取得了显著的降噪效果,而且明显降低了用于减振降噪的附加质量的使用量,有利于车身轻量化.     

基于FEM/BEM的燃料电池轿车结构声预测和控制

采用有限元(FEM)和边界元(BEM)联合的方法对燃料电池轿车车内结构声进行预测和控制研究,提出了基于FEM/BEM的车内结构声分析方法和流程,建立了车身有限元模型和声学边界元模型,施加实测的激振力计算声学响应,通过试验数据验证了仿真模型,并进行误差分析.提出板件声学贡献分析的指导原则,介绍板件贡献分析原理和方法,进行所关注频率的车身板件声学贡献分析.最后根据分析结果对车身板件采取约束阻尼处理等控制措施,通过虚拟验证改进结果,车内低频噪声明显降低,其中后座椅和前地板改进最明显,证明所提出方法的可行性,达到优化燃料电池轿车车内噪声的目的.     

整车刚柔耦合建模及随机激励下的平顺性分析

基于多体动力学理论、有限元及模态综合法,建立了某轿车的整车刚柔耦合动力学模型,其中包括前悬架、转向系等刚体子系统及后悬架柔体子系统.建立B级随机路面模型,采用该数字化试验道路对整车的平顺性进行仿真计算,得到不同车速下的车身质心处垂向加速度以及驾驶员座椅坐垫上方、座椅靠背以及脚支撑面处的加权加速度均方根值.结果表明,所建...     

XMQ6838Y客车动力总成悬置系统参数的优化设计

针对XMQ6838Y客车怠速时方向盘抖动和座椅振动剧烈的问题,以其动力总成悬置系统各阶模态的解耦率最大为目标和固有频率的分配为约束,构建一种以悬置元件离散刚度与连续位置为设计变量的优化设计模型.通过建立系统自由振动模型,获取其固有频率和六阶模态;利用能量解耦法,求解系统六自由度的解耦率.在MATLAB和iSIGHT集成条件下,采用刚度离散化的方法和自适应模拟退火算法,优化悬置系统设计参数.实验结果表明:优化后,该车型在启、闭空调时方向盘和各排座椅的三向振动均明显降低,尤其在开启空调时,方向盘Y向振动加速度由3.43 m·s^-2下降至0.35 m·s^-2,提升了乘坐舒适性.     

一种新型机动车多自由度减振座椅

分析了机动车座椅振动的危害及其主要原因,提出一种以并联机构为主体的多自由度减振座椅,分析了座椅的结构组成和工作原理,建立了座椅振动的模态模型,并分析计算了座椅振动特性参数.依据座椅设计的具体结构参数在MATLAB中予以数值仿真和验证,表明该装置可使座椅结构简单、工作可靠,且可以实现座椅多自由度和变自由度复杂振动的多维减振和隔振.     

汽车座椅的设计与优化

根据坐姿的生理形态和体压分布,对汽车座椅的设计采用了人机工程学的方法进行分析,并用优化设计理论对座椅靠背曲线进行拟合,得出更符合人体生态曲线的座椅靠背曲线,以提高乘坐的舒适性,并适应人体的健康需要.     

镁合金在座椅骨架轻量化设计中的应用

对某国产车型的后座椅骨架进行了镁合金替代设计,提出采用镁合金挤压型材和冲压板件结合的一件式结构,使座椅骨架的质量减轻41.3%,实现了轻量化的目标.利用有限元软件对原结构和新设计方案分别进行数值计算,保证新设计座椅骨架结构的模态、强度和刚度等性能指标均达到相关法规要求.     

车用座椅发泡密度对乘坐舒适性的影响分析

为量化座椅坐垫发泡密度对车辆驾乘人员乘坐舒适性的影响,建立了中国95百分位体征的人体有限元模型和不同发泡密度的驾乘人员-座椅模型,进行驾乘人员与不同发泡密度座椅之间的整体体压分布及其躯体各部位体压分布的仿真分析.仿真结果表明:本文更精确测定了不同发泡密度座椅与驾乘人员之间的体压分布和剪切力的变化规律,缩短了座椅研发周期,实现了在座椅试制前的概念设计阶段评定发泡密度对乘坐舒适性影响的定量化精细化分析.     

排气消声器模态分析及降噪性能优化

汽车排气系统的振动和噪声是影响乘坐舒适性的因素之一。为研究排气消声器结构模态和声腔模态对消声器降噪性能的影响规律,建立声学有限元模型计算壳体结构模态和声腔模态,并分析各自振型模态和固有频率之间的关系。结果表明:在低频率范围内,壳体结构模态和声腔模态的固有频率发生耦合共振,导致降噪效果不佳;增加消声器外壳壁厚可提升结构固有频率,降低排气系统振动和辐射噪声水平。     

车用座椅调角器核心件的研究

调角器核心件作为车用座椅的关键部件,对车用座椅的乘坐舒适性与可靠性有着重要作用.研究了车用座椅调角器核心件的总体结构及其啮合传动原理,分析了行星齿轮系传动过程中的干涉、卡死等问题,并通过实例验证了少齿差行星齿轮的重合度及齿廓重叠干涉系数,对设计与制造车用调角器核心件具有重要参考作用.     

基于VMD-Teager的特种车辆座椅振动特性时频分析

为研究特种车辆座椅的振动特性以改进座椅舒适性,提出基于变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)和Teager能量算子的座椅振动信号分析法。通过对停驶工况和水泥路工况下采集的座椅振动信号作VMD-Teager时频分析,得出停驶工况下随着发动机转速的提高,出现由发动机自身的驱动周期所致的振动信号周期性变化以及与发动机点火频率有关的模态;水泥路工况下车速达到25 km/h时,信号中分解出含人体敏感频段的模态。通过座椅振动特性时频分析所得结论,可为座椅的设计及舒适性改进提供重要参考。     

SRV车内声辐射分析

文章建立SRV(运动休闲车)车室声腔的声学模型,计算声腔的声学模态,并与白车身结构模态对比,分析声学模态和结构模态的耦合情况;根据车身频率响应,分析车内噪声声场及车身板件的结构振动对车内声学贡献的影响,车内噪声声场得到实验验证,为降低车内结构噪声提供依据.     

发动机油底壳的模态试验及优化设计

以某轿车发动机油底壳为对象,通过混合建模方式(即简易力学模型与模态试验结合)对油底壳的动态特性进行研究,得到油底壳的模态频率和振型。根据分析结果提出对油底壳的结构优化措施,并对改进后的油底壳进行模态分析和声学验证,结果表明:改进后的油底壳由于增加了刚度,降低了模态频率密度,减少了发生共振的机会,油底壳辐射噪声对整机噪声贡献率明显降低。     

试论结合舒适性分析的汽车座椅悬挂系统设计

汽车座椅悬挂系统设计关系到汽车的乘坐舒适性和安全性。本文首先从舒适性分析角度论述了座椅悬挂系统舒适性设计原理,随后论述了悬挂系统腰部支撑的实现方式,最后论述了座椅悬挂系统建模及试验建模。     

基于振动传递函数的排气系统悬挂点位置优化

提出一种基于振动传递函数法的排气系统悬挂点位置优化方法.以某混合动力轿车悬挂点位置布置为例,通过有限元法建立从发动机激励到排气系统的振动传递函数数值模型,得到排气系统各点在振动频带内的总相对位移响应,由总相对位移响应最小确定悬挂点位置的优化方案.研究表明,此方法中发动机激励、动力总成与排气系统的模态参与因子和模态振型共同确定悬挂点位置.比较优化方案与初始方案的实车验证数据可得,优化方案中排气系统和座椅导轨的振动加速度降幅超过17%,证明基于振动传递函数的排气悬挂点位置布置方法能用于悬挂点位置设计中.