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拖拉机驾驶室噪声控制技术研究

作　者: 彭学娟
导　师: 沈玉凤；李丽君
学　校: 山东理工大学
专　业: 固体力学
关键词: 噪声声固耦合边界元法有限元法无限元法驾驶室
分类号: TB535
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

现今的各大车辆生产厂家纷纷把对车辆噪声特性的预测、设计放在非常重要的地位,以期提高自己产品的市场竞争力从而获得更好的经济效益。本文在声振理论分析的基础上,利用计算机仿真软件,对拖拉机驾驶室内低频噪声的预测、分析等方面做了一系列的研究。首先,利用有限元分析软件ANSYS建立FT80拖拉机驾驶室空腔模型,将模型导入声学分析软件LMS Virtual.lab,并在LMS Virtual.lab中实现了有限元法和间接边界元法的声固耦合；采用间接边界元法分析计算了驾驶室的声学特性；对空腔、有座椅、有座椅及驾驶员三种模型驾驶员的耳旁声场声压进行比较；分析研究了座椅和驾驶员对驾驶室内的声学贡献,证明了座椅、驾驶员对拖拉机驾驶室内噪声存在一定的影响,建模时应加以考虑。其次,讨论了玻璃的隔声原理和声固耦合理论,利用ANSYS和LMSVirtual.lab进行建模分析,运用声场边界元声-固耦合的方法计算,比较了单层玻璃和双层玻璃对拖拉机驾驶室噪声的影响,重点比较了中间夹层为空气的双层玻璃在不同空气层厚度、不同玻璃厚度的条件下驾驶员耳旁噪声的区别,总结出了隔声性能最好的玻璃结构。最后,采用间接边界元法和无限元法,在噪声分析软件LMS Virtual.lab中实现了对拖拉机驾驶室外声场的分析,并比较了两种分析方法在求解外声场中的区别,对拖拉机外声场的分析具有一定的帮助和指导。本文对拖拉机驾驶室内低频噪声预测进行了比较系统的研究,对降低驾驶室内噪声具有一定的理论依据和设计参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-13
  1.1 选题的意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 传统的噪声控制技术  9-10
    1.2.2 现代噪声控制技术  10-11
    1.2.3 主动噪声控制技术  11-12
  1.3 本文的研究方法和主要研究内容  12-13
第二章驾驶室噪声的产生机理及控制技术  13-25
  2.1 声学基础  13-21
    2.1.1 声学方程的建立  13-16
    2.1.2 噪声的评价及标准  16-19
    2.1.3 声学边界条件  19-21
  2.2 车内噪声产生机理  21-22
    2.2.1 空气动力性噪声  21
    2.2.2 机械性噪声  21-22
    2.2.3 空腔共鸣  22
  2.3 车内噪声控制技术  22-25
    2.3.1 车内振动噪声的实验测试技术  22-23
    2.3.2 车内噪声被动控制技术  23-25
第三章拖拉机驾驶室声场声固耦合分析  25-38
  3.1 声固耦合理论  25-26
  3.2 有限元法和边界元法理论  26-29
    3.2.1 有限元法原理  26-27
    3.2.2 边界元法原理  27-29
  3.3 拖拉机驾驶室内声固耦合仿真分析  29-38
    3.3.1 拖拉机驾驶室有限元模型  29-31
    3.3.2 驾驶室内声学边界元仿真计算  31-38
第四章双层玻璃的隔声性能仿真分析  38-54
  4.1 隔声理论  38-41
    4.1.1 共振效应  38-39
    4.1.2 质量定律  39-40
    4.1.3 吻合效应  40-41
    4.1.4 双层结构的隔声特性  41
  4.2 简单原片玻璃的传声损失分析  41-45
    4.2.1 简单结构玻璃的传声损失研究  42-45
  4.3 由排气管噪声引起的双层玻璃的隔声性能的研究  45-49
    4.3.1 不同厚度单层玻璃对拖拉机驾驶室隔声性能比较  46-47
    4.3.2 不同结构双层玻璃对拖拉机驾驶室隔声性能比较  47-49
  4.4 由机械振动引起的双层玻璃隔声性能比较  49-52
    4.4.1 相同空气夹层厚度不同玻璃厚度对驾驶室噪声的影响比较  50-51
    4.4.2 相同玻璃厚度不同空气夹层厚度对驾驶室噪声影响比较  51-52
  4.5 结论  52-54
第五章拖拉机外声场的分析  54-63
  5.1 声场中的边界元和无限元理论  54-56
    5.1.1 边界元理论  54
    5.1.2 无限元法理论及基本公式  54-56
  5.2. 直接边界元和无限元在求解拖拉机驾驶室外声场中的应用  56-60
    5.2.1 边界元声-固耦合  57
    5.2.2 无限元法声-固耦合  57-60
  5.3 拖拉机驾驶室外环境噪声测试  60-62
    5.3.1 环境噪声测试要求  61
    5.3.2 环境噪声测量结果  61-62
  5.4 结论  62-63
第六章工作总结与展望  63-65
  6.1 工作总结  63-64
  6.2 工作展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
攻读硕士学位期间发表的论文  70

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