工程车辆驾驶室声学特性预测研究

建立某型工程车辆驾驶室的结构有限元模型、空腔声学有限元模型。对驾驶室结构和室内空腔声场进行模态分析,得到结构振动特性和声学特性。计算分析驾驶室声一结构耦合模型在特定频率激励下的噪声分布情况,同时考虑吸声材料对驾驶员耳旁声压级值的影响,总结出在新车型开发阶段进行车内噪声预测和控制研究的有效方法。     

带倾斜薄板的梯形声场建模及其振声特性分析

针对带倾斜薄板的梯形声场声学建模问题,提出了一种基于Chebyshev-变分原理的非规则声场-结构耦合系统建模方法,建立了弹性边界约束下倾斜薄板-梯形封闭声场耦合模型。将结构位移和声场声压分别表示成多重Chebyshev级数形式,按照利兹方法分别求解结构和声场的拉格朗日泛函,得到耦合系统的特征方程并求得系统的固有频率和模态。与有限元结果的对比验证了本文方法的正确性,并就结构边界条件及声场倾斜角度对耦合系统固有频率的影响进行了分析。分析结果表明:倾斜角的存在增强了声场模态的不规则程度,倾角的增大使得耦合系统板控频率依次递减,而腔控频率的变化趋于复杂;薄板倾斜边界约束的释放使得耦合系统各阶固有频率显著减小。     

基于声压灵敏度分析的轿车车内低频噪声优化

建立了含门窗的车身结构有限元模型、车内声场有限元模型及结构-声场耦合模型,进行了车内耦合声场预测。建立了车内声场声压灵敏度分析模型,研究了声场边界导纳和壁板振动速度的声压灵敏度,并根据分析结果优化了关键板件的加强筋和厚度,优化后车内声压主要峰值降低2~3 dB(A)。     

LF520车室声腔模态分析

采用Hypermesh软件建立了某车型的室内声场有限元模型,用SYSNOISE软件对该有限元模型进行自由模态分析,得到声场的各阶模态频率和振型,将声模态分析结果与汽车内外部的激励源频率特性进行对比,为改善车内声学特性,对车内噪声预测提供了参考。     

列车车轮滚动噪声的频域特性研究

为探究轮轨表面粗糙度激励下车轮的振动辐射声场特征,采用有限元法-边界元法相结合的方法,建立车轮和轨道的三维有限元模型.分析了其结构振动模态和位移导纳,并通过声学边界元软件LMS Virtual.Lab建模,对车轮辐射声场与真实激励下辐射声功率级进行预测研究.结果表明,轮轨接触点处车轮径向导纳变化剧烈,在计算频率范围内自...     

用有限元/边界元方法计算U型管振动声辐射

利用有限元软件AN SY S和声学边界元软件SY SNO ISE对U型管道结构的受激振动与辐射声场进行分析.首先在AN SY S软件中计算结构受结点力激励时外表面的法向位移;然后提取耦合面单元网格数据及其法向位移,作为SY SNO ISE软件中的边界元模型和边界条件,计算出结构体的表面声压和外声场.通过对U型管声振模型计算分析,发现壳体厚度和耦合振动模态对于受激振动辐射声场具有一定影响.本文的研究为解决工程实际中管道振动中的噪声控制与设计优化提供了方便有效的途径.     

列车车轮辐射声场的有限元法-边界元法研究

为探索车轮在轮轨表面粗糙度激励下的振动辐射声场特征,利用有限元法-边界元法相结合的方法,完成了建立车轮和轨道的三维有限元模型,根据有限元法分析其结构振动模态和位移导纳特性,通过声学边界元软件Virtual.Lab对车轮辐射声场及真实激励下辐射声功率级进行预测研究.结果表明:轮轨接触点处车轮径向导纳变化剧烈,在计算频率范...     

基于FE-SEA混合法的汽车镁合金前围板隔声量数值计算

为研究中频域的结构噪声,采用有限元-统计能量分析(FE-SEA)混合法对汽车板件的隔声性能进行了研究,该方法具备适用于低频域的有限元或边界元法和适用于高频域的统计能量分析的优点.结合混合法理论,建立克莱斯勒Viper跑车镁合金压铸前围板的混合模型,验证该方法应用于汽车车身薄壁件中低频隔声量计算的可行性.对混合模型的入射侧施加混响声场(DAF)作为声激励,在透射侧施加半自由声场(SIF)作为功率接收器,由数值计算结果得到前围板中低频率范围内的隔声量曲线,与试验结果对比,表明两者结果基本吻合,从而很好地证明了有限元-统计能量混合法用于解决本模型的中频声学问题的可行性.介绍了区域声学包装法,即在隔声量曲线低谷频率范围(100～500 Hz)内,将简易声学包装施加到结构表面振动速度较大处,可以有效地优化前围板的总体隔声性能.     

天龙商用车驾驶室模态分析

基于有限元法和模态理论,通过导入驾驶室三维模型,建立了驾驶室的有限元模型,完成了总成的焊接．对东风天龙商用车驾驶室进行了模态分析,得到了驾驶室的固有频率和振型．根据分析结果对驾驶室结构振动特性进行评价．     

某SUV车身结构声学研究

采用Hypermesh软件建立了某SUV车内声腔有限元模型,通过Virtual.lab软件对该模型进行了自由模态分析计算;利用Virtual.lab对车身结构进行频响分析,并利用计算结果对车内噪声水平进行了计算,对选定板件对车内噪声水平贡献量进行分析,并根据分析结果提出了简单的降噪方案。     

商用车驾驶室顶部及后围强度仿真分析

遵照ECER29-02法规中顶部强度试验和后围强度试验方法,建立了某重型卡车驾驶室有限元模型,设置相应的仿真工况,验证该驾驶室在ECER29-02法规下被动安全性,并通过仿真结果,针对驾驶室结构薄弱区域提出改进意见,提高驾驶室被动安全性能,减轻乘员在事故中的伤亡程度,为该车型的改进提供了理论依据,具有重要的实际意义.     

基于NVH的车内声腔模态分析

根据某车室壁板结构有限元模型,建立了车室声腔有限元模型。基于声学模态分析理论,利用SYSNOISE软件对该声学有限元模型进行自由模态分析,获得了车室声腔的各阶固有频率和模态振型,并将声学模态分析结果与汽车的各种激励源频率特性进行分析比较,其结论可用来改进车身系统的声学设计。     

电磁超声表面波辐射声场的三维有限元分析

为了得到电磁超声表面波换能器在被测试件表面和内部的辐射声场分布,采用ANSYS有限元仿真软件对电磁超声换能器辐射声场进行仿真.建立了电磁超声换能器三维有限元模型并进行了优化,给出了被测试件中感生涡流与换能器激励线圈参数的量化关系.通过电磁结构耦合的方法得到被测试件内部及表面不同方向质点的位移变化,分析了在被测试件内部的辐射声场分布,并给出了被测试件表面辐射声场的指向性规律.根据仿真模型搭建了电磁超声探伤平台,实验结果与指向角仿真结果基本吻合.实验结果表明：对电磁超声表面波辐射声场的有限元仿真,为其设计优化、实际探伤范围的确定、接收线圈放置位置,以及收发装置的安装角度提供了依据.     

声振耦合声场分析与声辐射结构优化

为实现内声场和外声场同时存在的强耦合声辐射预报和噪声优化,建立有限元/边界元强耦合方程,并给出两种声功率灵敏度的求解方法。首先给出结构和内声场的声振耦合有限元方程,并考虑外声场声介质对结构的反作用,根据交界面力和法向速度的连续性建立有限元/边界元强耦合方程;然后针对声功率拓扑优化中单元灵敏度分析时难以解耦的问题,将声功率转化为以结构位移为变量的表达形式,并修改伴随方程,实现将该方法扩展至强耦合优化问题中;同时针对伴随变量法(adjoint variable method,AVM)推导过程复杂的问题,提出声功率灵敏度的直接求导法;最后采用线性化刚度方法将结构单元相对密度作为连续设计变量,对不同的结构材料和声介质组合优化问题展开研究。对比计算表明:该耦合模型计算的响应值与采用无反射边界的有限元法计算结果基本吻合;直接求导法和伴随变量法均可使迭代达到收敛,但直接求导法推导过程更简洁高效;数值优化算例证明优化算法的适用性较好,在声功率优化设计中的有效性。     

Modeling and finite element analysis of transduction process of electromagnetic acoustic transducers for nonferromagnetic metal material testing

Facing the problems lack of considering the non-uniform distribution of the static bias magnetic field and computing the particle displacements in the simulation model of electromagnetic acoustic transducer (EMAT),a multi-field coupled model was established and the finite element method (FEM) was presented to calculate the entire transduction process.The multi-field coupled model included the static magnetic field,pulsed eddy current field and mechanical field.The FEM equations of the three fields were deri...     

小型制氧机振动噪声研究及结构优化

为降低一家用小型制氧机的振动噪声,首先建立制氧机壳体结构的有限元模型,通过结构模态分析、声模态分析和声固耦合模态分析,得到其固有频率,同时计算了制氧机在无油压缩机工作情况下的结构动力谐响应．然后利用SYSNOISE软件,对制氧机壳体声固耦合模型的辐射噪声、ATV声传递向量进行计算,得出其单元贡献度．最后,应用噪声振动测试仪进行了试验测量,根据理论和试验结果,制定了制氧机整体降噪方案及结构优化,并通过实验验证了方案的可行性．