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汽车内低频噪声声固耦合及面板声学贡献量分析

作　者: 高亮亮
导　师: 郭立新
学　校: 东北大学
专　业: 车辆工程
关键词: NVH 模态分析声固耦合声学贡献量分析汽车有限元分析
分类号: U467.493
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

为了提高乘坐舒适性,在新车型开发过程中常应用NVH技术来达到预期的振动和声学性能。本文基于声学有限元法,对车内低频噪声进行了预测分析,并对改善车内噪声的方法进行了研究。根据有限元法,应用HyperMesh建立某商务车白车身、车室空腔有限元模型和考虑结构与空气之间相互作用的车室声固耦合系统有限元模型。利用Abaqus对白车身结构进行了模态分析,得到了各阶固有频率和模态振型。并在模态分析的基础上,对车身结构进行了频率响应分析。车室空腔声学模态分析是汽车振动与噪声特性研究的重要内容之一,识别车室空腔系统的声学模态对避免声学共振、降低车内噪声有重要意义。基于声学模态分析理论,利用LMS Virtual.lab软件对该声学有限元模型进行自由模态分析,获得了车室空腔的各阶固有频率和模态振型。把车身的频率响应分析结果作为边界条件,用声学传递向量法计算车内声压分布,得到了各面板对场点的声学贡献,分别采用幅值相位图法和计算面板声学贡献系数法对车身面板声学贡献量进行排序,得到对车内低频噪声有重要影响的面板,为进一步的改进提供了参考依据。应用LMS Virtual.lab软件对车室声固耦合模型进行20～200Hz范围的频率响应分析,得到车内噪声声压场分布,预测了车内测点的声压响应,在此基础上通过对车身面板厚度和吸声材料布置方式的研究,探索了降低车内噪声的方法。对车身结构进行改进后,取得了较好效果。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 国内外研究现状  10-13
  1.2 研究意义  13-14
  1.3 主要内容  14-16
第2章有限元法及声学基础  16-28
  2.1 有限元法  16-18
  2.2 有限元模态分析  18-19
  2.3 声学基础  19-28
    2.3.1 声压与声压级  19-20
    2.3.2 声强与声强级  20
    2.3.3 声功率与声功率级  20-21
    2.3.4 声级的运算  21
    2.3.5 计权声压  21-22
    2.3.6 声波方程  22-28
第3章车身有限元简化建模与网格划分原则  28-30
  3.1 车身有限元简化建模  28-29
  3.2 网格划分  29-30
第4章车身模态分析  30-40
  4.1 车身模型的建立  31-32
  4.2 模态分析  32-36
  4.3 频率响应分析  36-37
  4.4 本章小结  37-40
第5章车内声腔模态分析  40-50
  5.1 车内声场有限元模型  41-42
  5.2 车内声场的声学模态计算  42-48
  5.3 结果分析  48
  5.4 本章小结  48-50
第6章基于ATV法计算车内声压及面板声学贡献量  50-62
  6.1 声传递向量法  50-53
  6.2 对模型进行ATV计算  53
  6.3 最大声学贡献面板的确定  53-61
    6.3.1 幅值相位法判断  54-58
    6.3.2 声学贡献系数法判断  58-60
    6.3.3 结果分析  60-61
  6.4 本章小结  61-62
第7章声固耦合分析  62-76
  7.1 声固耦合模型频率响应计算  62-66
    7.1.1 车身与声腔数据映射原理  63
    7.1.2 有限元模型及外界激励  63-64
    7.1.3 仿真分析结果  64-66
  7.2 改善噪声的方法  66-68
    7.2.1 影响噪声的因素  66
    7.2.2 吸声材料对声压的影响  66-67
    7.2.3 面板厚度对声压的影响  67-68
  7.3 改进研究  68-74
    7.3.1 最大声学贡献面板  69-72
    7.3.2 添加吸声材料  72-73
    7.3.3 加厚面板4改进  73-74
  7.4 本章小结  74-76
第8章结论与展望  76-78
  8.1 结论  76
  8.2 展望  76-78
参考文献  78-84
致谢  84

汽车内低频噪声声固耦合及面板声学贡献量分析

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