某商用车车内噪声传递路径分析与优化

针对某商用车在怠速工况车内噪声进行分析,建立该工况下该车空气传递噪声和结构传递噪声的传递路径模型,阐述该分析模型的试验方法,基于传递路径分析方法对模型中各路径的声压贡献量进行合成,验证该模型的可靠性.分析关键的贡献路径,根据分析结果制定优化方案并验证优化结果.     

基于OPAX方法的整车室内通过噪声贡献量分析

文章论述了扩展工况传递路径分析(operational-X path analysis, OPAX)方法的基本理论,基于OPAX方法建立了整车室内通过噪声传递路径贡献量分析模型;依据车辆通过噪声室内测试相关国际标准,在配备低噪声四驱转鼓的半消声室内对某乘用车开展通过噪声室内试验,通过测试与计算分析获得各路径的声学载荷及其贡献量;结合阶次分析,最终确定该车型室内通过噪声的主要噪声源,并提出改进方案。贡献量分析结果与实际情况相符,表明OPAX方法可以准确地进行车辆通过噪声贡献量分析,有助于指导降低车辆通过噪声,具有很好的工程应用价值。     

基于发动机激励的车室内有源噪声控制方法

在汽车行驶过程中,发动机激励引起的车腔内噪声由于速度、档位、温度等变化,导致对依赖次级路径建模的传统LMS、BP等噪声主动控制算法不能实现精准控制。而常规的同步扰动随机逼近算法存在需要估计较多的参数、系统收敛速度较慢等缺陷。因此提出改进的同步扰动随机逼近算法应用在由发动机激励产生的车内噪声主动控制系统中,根据某车型实车实验采集相关数据并处理,利用声学仿真软件对多转速多工况下的整车结构-车室空腔声场结构声耦合系统进行发动机激励振动分析。通过仿真可以看出改进后的同步扰动随机逼近算法可以快速稳定地收敛,实现车内噪声的稳定控制。     

灵敏度分析法在车内噪声优化中的应用

针对某款运动型多用途车(SUV)车型存在行驶时车内噪声过大的问题,建立了该车型的车身声固耦合模型。通过仿真分析了在发动机左侧悬置点处稳态激励下的车内声学响应,找出了目标场点的声压峰值以及对应的频率。首先,建立发动机左侧悬置点处到驾驶员右耳处这条传递路径的响应面模型,应用Sobol’全局灵敏度分析法,筛选出对声学响应影响最大的板件。然后,针对这些板件再次进行局部灵敏度分析,找出了这些板件厚度变化的具体影响,并据此确定了优化过程中设计变量的取值范围。最后,建立优化数学模型进行声学响应优化。研究结果表明:应用灵敏度分析法的优化过程效率更高,优化后目标场点的峰值声压降低了6.5 d B(A),并且在整个分析频段内,车内整体噪声有较明显的降低。     

基于传递路径分析的电动汽车车内噪声研究

针对某微型低速纯电动汽车车内噪声问题,基于传递路径分析(TPA)方法,利用LMS/TPA软件,以驾驶员耳旁为目标点,以动力总成为激励源建立了整车TPA模型,并进行了车内噪声分析。结果表明,车内噪声主要是由结构传播引起的;左悬置z方向和后悬置x方向的贡献量最大,为车内噪声的主要传递路径。路径激励力分析结果表明,左悬置z方向和右悬置x方向的激励力最大。综合分析表明,车内噪声主要是悬置的激励力引起的,为悬置的优化提供了依据。     

统计频率的传递路径分析在客车降噪中的应用

整体降低客车车内噪声水平的需求日益迫切．车内噪声场的分布具有多源性、复杂性等特点．通过把车内空间划分成若干部分并考虑多个噪声源在车内整个空间的噪声传递，建立了多条噪声传递路径；通过对不同的工况下同一噪声传递路径的测量分析，发现了传递函数的峰值存在频率偏移．对此提出了在传统的传递函数和相干函数分析的基础上结合频率统计，选出优势频率的方法来考察噪声源对车内噪声的影响，为制定客车车内噪声治理方案提供了可靠的依据．     

基于车身板件声学贡献分析的声振优化

以降低车内低频结构噪声为目标,优化车身板件.采用子结构模态综合的方法建立结构动力学模型,并以其在实车工况下的振动响应作为声学边界元模型的边界条件,以车内驾驶员右耳位置为目标响应点,结合计算得到的声传递向量,对汽车车身进行板件声学贡献分析.通过计算得到车身各板件对车内噪声的声学贡献,分析出影响比较显著的关键面板,根据分析结果对车身相应板件进行振动抑制.经试验验证,怠速工况下,车内噪声在频率为20～100 Hz范围内的声压级水平得到比较明显的改善,主要峰值频率最大降幅5.70 dB,整体噪声水平下降了3.89 dB.结果表明:板件贡献分析方法可以为控制车内低频噪声提供合理的建议.     

基于虚拟传递路径分析的商用车加速通过噪声优化控制

为实现商用车加速通过噪声的精准降噪,需要确定各噪声源对通过噪声的贡献量及主要噪声源。针对传统商用车噪声源贡献量分析实验方法效率低、测量成本大等问题,提出一种商用车加速通过噪声虚拟传递路径分析方法。利用有限元仿真模型求解噪声源与响应点之间的传递函数,依据实测声源数据求解各噪声源在响应点处的贡献量。并采用麦克风阵列声源定位技术,定位主要噪声源,验证该方法的正确性。最后依据虚拟传递路径分析结果进行了降噪方案设计及仿真,可达到2~6 dB(A)的降噪效果。     

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.     

某纯电动轿车车内轰鸣实验分析及改进研究

在某纯电动轿车NVH性能开发过程中,试验车在粗糙路面出现车内噪声过大并有明显的轰鸣感,主观驾评中该问题列为不可接受,严重影响客户乘车舒适性。为此通过试验识别车内轰鸣特性,在路径上对各零部件进行诊断,锁定了顶盖为轰鸣感主要贡献源。针对顶盖轰鸣现象,借助有限元分析方法对顶盖局部结构进行增强优化设计,最终对车内轰鸣有所改善并提升乘车舒适性。该研究对纯电动轿车车内轰鸣识别排查及改进提供了一定的指导价值。     

基于车内噪声控制的发动机与副车架悬置优化设计

初步探索了利用有限元方法进行汽车室内噪声优化的基本方法。建立了发动机、发动机悬置、副车架悬置和车身数学模型，结合Santana2000型轿车，利用有限元分析软件建立几何模型并进行仿真优化计算以及校验优化结果，其结果较好地符合了实际情况。     

运行工况传递路径分析方法研究进展

分析了近年来传统TPA(transfer path analysis,TPA)、运行工况TPA(operational TPA,OTPA)、OPAX(operational-X TPA)以及混合TPA方法的基本原理、优势和不足以及工程应用,阐述了功率流法在TPA领域的潜在应用;重点针对OTPA方法,考虑了参考点距离的影响,设计了辐射球声源声传递路径仿真系统和激振器激励矩形板振动传递路径实验系统。结果表明:OTPA值与理论值和实验值的相对误差分别小于5%和8%,与此同时,OTPA方法对噪声很敏感,当噪声较小时,较近参考点有利于提高OTPA方法的精度,因此,应合理布置传感器和设计运行工况;最后,对TPA方法的发展趋势进行了展望。     

OTPA结合传函分析在路噪研究中的应用

对路噪机理进行了研究,同时提供了路噪问题识别及控制方法。在路噪问题识别中,用到了运用工况传递路径OTPA(operational path analysis)与传递函数相结合的方法,并介绍了OTPA原理。针对某款车路噪问题,通过OTPA测试明确后车轮对路噪影响较大;经过传递函数测试,确定后副车架下摆臂接附点是路噪问题的主要传递路径;针对问题点进行结构优化,解决低频结构路噪问题。该方法不仅提出了解决路噪问题的新思路,同时也提高了路噪问题的解决效率。     

铝合金地铁车内低频结构噪声特性预测

针对轨道不平顺引起地铁车辆车体壁板振动产生的车内低频结构噪声问题,建立了铝合金地铁车辆车体结构有限元模型、车内声场边界元模型和车辆轨道耦合模型,进行了动力学分析,得到轨道随机不平顺激励下,车体所受激励载荷并施加于车体结构的有限元模型,在ANSYS软件中进行了车体结构谐响应分析,得到车体振动响应.将得到的车体振动响应作为边界条件传递给车内声场边界元模型,在SYSNOISE软件中计算了频率0～200 Hz范围内车内不同位置的低频结构噪声分布特性.结果表明:车内最大声压级超过75 dB;车体结构特点以及激励载荷情况直接影响车内结构噪声特性;减少轮轨激励载荷或优化车体结构,均可降低车内结构噪声.     

高速列车车内“声振”特性试验

为分析高速列车车内低频噪声主要来源,利用振动声辐射理论研究了车内声场特性与内饰板振动的关系.实验室半实物试验结果表明,内饰板振动和车内声场耦合响应特性在空气声和结构声传播过程中具有普遍适用性.应用该方法对某高速列车不同速度级、明线和隧道运行条件下的车内噪声特性进行分析.结果表明,列车运行速度越高,内饰板低频振动幅值增加越显著,这导致车内低频噪声的峰值更加突出.对于350km·h~(-1)速度工况,明线工况的低频噪声峰值主要来源于地板结构声辐射,而隧道环境下的噪声增加主要来源于侧墙和车顶结构的声辐射,并对各面板贡献度进行了定量化计算.最后,用工况噪声传递路径分析(OTPA)方法开展了噪声源贡献度定量化计算,结果表明,气动噪声所占比重最大,但振动激励的总和达60%,尤其是160Hz的峰值频率处,风机振动激励的贡献度最大.     

基于灵敏度分析的车门轻量化研究

利用Hyperworks建立某车型车门的有限元模型,对车门固有频率、下沉刚度进行求解,并通过模态试验验证了有限元模型的有效性。为了提高结构优化效率,采用灵敏度分析方法确定对车门质量、下沉刚度和一阶固有频率敏感的部件。然后,以质量和下沉刚度为设计目标,一阶固有频率为约束条件对车门相应部件厚度尺寸进行多目标优化设计。计算结果显示,优化后的车门质量下降明显,下沉刚度有所提高,且一阶固有频率基本保持不变,实现了结构的轻量化目标。     

Nonlinear Finite Element Analysis of the Structure of Door Seals

In order to evaluate the influence of the seal structure on door dosing force, nonlinear finite dement methed is introduced to analyze compression deformation of a door seal for SANTANA （name of the car made by Shanghai Volkswagen Co. Ltd）. MSC. Marc software is used to analyze the large deformation of the seal and the compression test is done to prove the computational results. The results show that the compression loads of the door seal are larger than the standard value of Shanghai Volkswagen Co. Ltd and the seal structure needs to be optimized. There are consistent relationships between calculating results and experimental results and the simulation method is effective.     

风力发电结构有限元建模及其地震响应分析

为研究不同精细程度的风力发电结构有限元模型在不同分析目的下的适用性,基于2MW三桨叶水平轴风力发电机,采用有限元软件ANSYS建立七种不同精细程度的风力发电结构有限元模型,以风力发电结构地震响应分析为例,得到各模型的响应结果,分别从变形、内力、应力以及应力集中四个方面分析各个模型的计算结果.研究结果表明:在计算风力发电结构的变形时,由于上部机舱及叶片对其影响较小,采用低阶单元即可得到较好的模拟结果;在计算塔底截面剪力和截面弯矩时,考虑机舱及叶片的有限元模型得到的结果较为精确,单元选择时需采用高阶实体单元;不考虑叶片、轮毂以及机舱得到的塔筒截面应力离散性较大,采用壳单元可较好地模拟塔筒截面应力;叶片、机舱等上部结构对门洞局部产生的应力集中影响较大,在计算时建议应用塔筒采用壳单元、门洞局部采用实体单元的多尺度模型进行模拟.     

新开发某车型车门约束模态仿真分析

基于模态分析理论,运用CAE软件ANSYS对某型车车门进行了约束模态分析。首先运用CAD软件CATIA,创建了车门模型,在能够反映车门结构的主要动态特性的基础上,对车门进行了部分简化。其次采用壳单元Shell63,对整个车门模型进行网格划分,建立了车门的有限元模型。然后通过ANSYS分析,得到了车门的振动频率与振动类型。最后研究了车门材料、厚度和车门的结构变化对车门振动频率的影响,得出材料和厚度对车门的振动频率没有显著的影响,而其结构的变化对车门振型和频率有显著的影响。在此基础上,对车门进行了机构优化,避免共振以改善整车的乘坐舒适性。