轿车驾驶室声学响应仿真分析

(针对某轿车后排乘客耳旁噪声水平过高的问题,建立结构声学耦合有限元模型。通过声灵敏度分析得到左前悬架安装点位置为主要传递路径,利用板件贡献量分析,找到贡献量较大的板件。最终通过改进板件阻尼材料达到了降低噪声的目的,并得到试验验证。通过此方法,可以方便的得到贡献量较大的传递路径和贡献量较大的板件,为降低驾驶室噪声水平提供一种有效的评价和改进的手段。     

声学灵敏度分析在面包车车身上的应用

某款面包车车身在一定的工况下振动明显较大,致使车辆的舒适性能明显下降。通过试验模态与仿真模态对比分析,验证几何模型的准确性。在此基础上利用声学仿真软件对面包车白车身进行声学灵敏度分析,通过左悬置点、右悬置点以及后悬置点的不同方向的激励获得响应点的声压信号。结果表明:不同的激励点对面包车的响应点的声压的影响不同;不同方向的激励也影响面包车响应点的声压;该款面包车由于在36 Hz以及111 Hz频率段与面包车车身顶盖的局部模态振动共振,导致车内噪声突然增大。为面包车的进一步改进提供依据。     

汽车P/T灵敏度传递路径分析

准确预测车辆内部对发动机力矩输入的声学灵敏度（即P/T）对车辆前期NVH开发具有重要意义,建立详细的整车结构及声腔流体有限元模型,并推导流体-结构耦合有限元方程,进行P/T仿真计算,并在相同边界条件下进行试验。仿真结果与试验值在30 Hz～100 Hz有较好一致性,但在10 Hz～30 Hz低于试验值。通过对传递路径中的悬置隔振及动力总成刚体模态进行仿真与试验对比分析,发现悬置低频动刚度特性对P/T灵敏度有较大影响。根据悬置低频动刚度特性调整悬置动刚度,仿真计算与试验值在整个频带即0～100 Hz皆有较好的一致性。仿真与试验结果为车辆开发前期进行车内噪声水平控制提供一定参考。     

薄板结构辐射声功率及其灵敏度分析

联合利用有限元方法和声辐射模态方法求解薄板结构辐射的声功率,并分析结构辐射声功率关于设计变量的灵敏度。在结构振动环节,利用有限元方法对结构进行动力响应分析得到表面振速;在声辐射环节,采用声辐射模态展开获得振动表面辐射的声场信息。以加筋板结构为例,计算结构振动辐射的声功率及其关于设计变量的灵敏度。结果表明,当激励频率远离结构振动固有频率时,加筋可以降低结构辐射的声功率;而当加筋使结构固有频率接近激励频率时,加筋甚至产生负面影响,此时通过加筋降低结构辐射声功率是没有意义的。     

基于声学灵敏度的槽形梁结构参数影响分析

为研究槽形梁结构参数对结构噪声的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立轨道交通槽形梁的有限元模型,并计算列车荷载作用下槽形梁结构振动响应,采用间接边界元法计算分析轨道交通槽形梁结构噪声特性。最后再利用有限差分法计算槽形梁结构-声学灵敏度,分析槽形梁底板厚度、腹板厚度和翼缘板厚度对不同声场场点的线性声压级在不同频率处的影响。研究结果表明:轨道交通槽形梁结构噪声的峰值频率在31.5 Hz~80 Hz之间。加厚底板有利于控制桥梁附近小范围内的结构噪声,对远场点的噪声无能为力;加厚腹板会增大近场点的最大声压级,但对远场点噪声具有一定的降噪作用。而且加厚底板和加厚腹板对在100 Hz以上频段场点声压的影响比较小,翼缘板厚度对槽形梁结构噪声的影响也很小。     

《MATV技术和声学灵敏度方法在驾驶室噪声分析中的应用》

卡车驾驶室大多属于板梁组合的结构。传统结构修改主要采用在驾驶室相应位置增加质量、附加阻尼材料、改变面板厚度等方法。在最优改进部位未知的情况下,这些方法具有一定的盲目性。本文运用MATV技术确定驾驶员右耳处声压贡献突出的主要板件,利用边界元声学灵敏度分析确定结构中对特定声压级有主要影响的部位,从而可以对结构进行针对性修改,以达到降噪的目的。     

利用声辐射模态进行声功率的灵敏度分析

采用声辐射模态进行结构辐射声功率计算,具有消除结构振动模态中复杂耦合项的优点,使得计算结构声辐射变得简单。结构声学灵敏度分析包括三类设计变量,以往绝大多数的研究只对其中一类或者两类设计变量进行了分析。而本文采用声辐射模态的方法,对全部三类设计变量进行声学灵敏度分析。对球源声辐射模型进行仿真,该方法计算结果接近理论解,由此证明了该方法的有效性。     

基于空间傅里叶变换的柱面结构声学灵敏度分析

声学灵敏度可以用于预测空间声学量随设计变量的变化情况,为低噪声设计提供优化方向和量化依据,对其进行研究具有重要意义。在空间傅里叶变换的基础上,提出了一种用于柱状声源外部声场的声灵敏度计算方法,在已知振速及其对设计变量导数基础上,给出了可用于计算空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等设计变量的灵敏度分析公式。而且空间傅里叶变换的引入,使得文中算法具有计算速度快,稳定性好的优势。数值仿真的结果证明了该方法的正确性和有效性。     

声场-结构耦合系统灵敏度分析及优化设计研究

给出了低频声－结构耦合系统的有限元方程，并在此基础上提出声一结构耦合系统的包含尺寸和形状设计变量的优化设计模型，建立基于灵敏度分析求解的优化设计方法，重点推导了耦合系统的特征频率和声压级响应关于设计变量的灵敏度方程。在JIFEX软件中实现上述理论和算法，并通过灵敏度比较和优化设计的数值算例，进一步说明该研究方法对声结构耦合系统的工程设计具有实用意义。     

基于声传递向量方法的车轮扁疤冲击噪声分析

建立一种基于声传递向量分析车轮扁疤冲击作用下轮轨噪声时频特性的模型。首先建立详细的车轮有限元模型进行模态分析,提取模态质量,模态振型等参数。结合车轮模态特征,并将钢轨视为Timoshenko梁,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立可以考虑车轮弹性变形和轮轨接触非线性的时域车轨耦合振动模型。通过轮轨动力学计算得到车轮扁疤冲击下的车轮和钢轨时域振动速度,并由快速傅里叶变换(FFT)获得轮轨接触点处轮轨振动速度的频谱;同时,采用边界元声传递向量(ATV)方法计算得到单位力作用下车轮与钢轨噪声辐射频谱。结合车轮扁疤引起的轮轨振动速度频谱、单位力作用下的速度导纳和噪声辐射频谱计算得到受声点处的声压谱,并通过快速傅里叶逆变换(IFFT)获得其声压时程。结果表明本文模型可以很好地模拟轮轨冲击振动和噪声的时域与频域特性。     

车内噪声预测与面板声学贡献度分析

面板声学贡献度分析是汽车NVH特性研究的重要内容，识别各面板对车内场点的贡献度对于控制车内噪声有着重要意义。利用有限元结合边界元的方法，建立三维车辆乘坐室声固耦合模型，使用ANSYS软件计算出乘坐室在20-200Hz频率的声固耦合振动特性后，采用LMS Virtual．lab软件预测了驾驶员左、右耳的声压响应。并通过各壁板对驾驶员右耳声压的面板贡献度分析，得出了各壁板对驾驶员右耳总声压的贡献度，为降低车内某点噪声进行结构修改提供理论依据。通过对结构修改，有效降低了车内某点噪声。     

《车身阻尼层结构的声灵敏度分析及优化》

车身多层阻尼结构的振动特性及隔吸声特性是影响车室空腔声响应的重要因素。一个简化的车身模型用于研究车身多层结构对车内声压级的影响。通过这个模型,研究了车室空腔声响应与阻尼结构之间的关系。对车身阻尼结构进行了声－结构灵敏度分析,并对优化了阻尼层结构参数。     

摩托车主轴断裂失效分析

摩托车主轴在渗碳淬火热处理后校直时发生断裂,采用化学成分分析、金相检验、硬度测试及断口宏、微观分析等方法对断裂主轴进行了分析。结果表明：因为该主轴棒料冷挤压加工成形后轴表面附近区域产生的大量塑性变形已经达到了临界变形量,而主轴坯件冷锻后未按技术要求进行正火处理,使渗碳淬火热处理的原始组织不符合要求,从而导致主轴在渗碳加热过程中轴边缘区域发生再结晶转变,形成了极粗大的等轴晶粒区域,该区域经淬火和低温回火后形成了脆性大、硬度偏高的极粗大的回火板条马氏体组织,最终使得主轴在校直时的过高外力作用下发生脆性断裂。     

汽车室内道路模拟试验系统控制算法的研究

为了有效的进行汽车道路模拟试验，首先要通过系统识别获得整个试验系统的频响函数矩阵[FRF]，之后在目标信号模拟过程中获得满足试验要求的驱动信号。详细叙述了在系统识别过程中，对识别所得模型进行评判的相干函数法及预测法，和为获取更加准确模型而使用的模型平均法；以及为消除整个实验系统的非线性因素而在目标信号模拟过程中采用的迭代算法。最后，通过具体的试验对上述的控制算法进行了验证。     

某三轴越野运输车共振试验分析和改进

在公路行驶过程中,发现某三轴越野运输车车速在50 km/h~60 km/h范围内存在较强烈的共振现象,驾乘人员主观感受舒适性较差。通过理论分析与道路行驶试验相结合的方法,找出该车型在此车速段整车共振频率为3.7Hz左右,因车轮产生的摇振频率与整车的固有频率相接近而产生共振。为消除振动现象,本着对车辆改动最小的原则,通过调整前后悬架板簧刚度方法调整整车的振动频率。试验结果表明,振动噪声降低明显,驾乘人员乘坐舒适性和整车平顺性得到改善。     

车辆右转弯提示音试验方法分析及验证

《车辆右转弯提示音要求及试验方法》标准(报批稿)规定了右转弯提示音装置及配备该装置的整车需要满足的提示音条件。通过分析该报批稿的相关要求,对整车右转弯提示音频率、声压级的数值要求进行了试验论证,对比了整车提示音和零部件级别即提示音装置本身的声压级,通过试验证明了该数值的合理性,并对后续标准实施和试验提出了合理化建议。     

《基于声辐射模态分析粘弹性阻尼板的声功率灵敏度》

本文利用声辐射模态模型分析了粘弹性阻尼板的声功率灵敏度,考察了在板上加自由阻尼层和粘弹性梁的两种情况,揭示了阻尼厚度变化对声功率灵敏度的影响。结果表明,适当增加阻尼层厚度和合理配置粘弹性梁的形式能够有效地控制板辐射的声功率。