轎車車內(nèi)噪聲的統(tǒng)計能量分析與研究.pdf

1、汽車車內(nèi)噪聲特性是汽車乘坐舒適性的重要評價指標(biāo)之一。日益激烈的市場競爭迫使汽車廠商都在努力縮短新車型設(shè)計與開始生產(chǎn)之間的周期，通過計算機(jī)仿真分析可以對噪聲控制措施效果進(jìn)行評估和預(yù)測。本文利用統(tǒng)計能量法對某國產(chǎn)轎車進(jìn)行了室內(nèi)噪聲的分析。
　　本文闡述了基于統(tǒng)計能量分析的車輛噪聲分析中子系統(tǒng)劃分的工程依據(jù)，以某國產(chǎn)轎車為研究對象，在其三維CAD數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，使用統(tǒng)計能量分析法劃分此車型的結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)及聲腔子系統(tǒng)，確定各子系統(tǒng)間的能量傳遞

2、關(guān)系，建立起該轎車的統(tǒng)計能量分析模型。確定了轎車SEA模型中各結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)的材料及物理屬性并計算了每個子系統(tǒng)的模態(tài)密度、內(nèi)損耗因子、互相連接的子系統(tǒng)間的耦合損耗因子，將所得結(jié)果作為統(tǒng)計能量的模型輸入?yún)?shù)。
　　利用Fluent軟件完成了轎車高速行駛時車身表面空氣壓力波動激勵的CFD仿真計算，將所得激勵值施加到每個子系統(tǒng)，利用統(tǒng)計能量分析軟件 Autosea對轎車的車內(nèi)噪聲進(jìn)行了仿真分析。通過9次正交試驗(yàn)仿真得出轎車車身主要參數(shù)變化對

3、車內(nèi)噪聲的影響。研究結(jié)果表明：前風(fēng)擋角對汽車氣動阻力影響最大，其次為前端蓋角，最后是前上翹角及后風(fēng)窗角。根據(jù)試驗(yàn)所得結(jié)果取最優(yōu)組合，取后風(fēng)窗角的值為35°，前風(fēng)擋角的值為42°，前端蓋角為20°，前上翹角為10°；A立柱附近存有強(qiáng)大的空氣脈動壓力，是產(chǎn)生車內(nèi)氣流噪聲的主要來源。A立柱附近的空氣脈動壓力會通過風(fēng)窗、前側(cè)窗及固體傳聲的方法向車內(nèi)傳播；轎車在高速行駛時（車速為120km/h）車內(nèi)噪聲的主要來源是車身空氣波動激勵產(chǎn)生的噪聲。

4、r>　　將車身懸置處振動激勵、動力總成懸置處振動激勵、動力總成輻射聲壓激勵及車身表面空氣壓力波動激勵共同施加到轎車SEA模型中，分析預(yù)測了駕駛員和乘客耳旁噪聲聲壓級。
　　根據(jù)計算結(jié)果得出子系統(tǒng)主要的能量流，在此基礎(chǔ)上提出有針對性的減振降噪措施，分析討論了采用不同吸、隔聲材料和阻尼材料對車內(nèi)噪聲響應(yīng)特性的影響。主要研究成果有：對前圍板施加隔音吸音材料可使前后上聲腔聲壓級平均下降0.9~1.2dB，此降噪措施值得推廣使用；對前后車門

5、、側(cè)圍板處施加車身增強(qiáng)墊，可使車內(nèi)前后上聲腔噪聲聲壓級在整個頻段上都有所下降，大約下降0.5～1.5dB；轎車側(cè)窗玻璃厚度的增加可降低車內(nèi)噪聲；對隔熱墻施加阻尼材料降噪效果明顯，在500～4000Hz內(nèi)可使噪聲級下降2~4dB；將隔熱墻板厚增加為原來的2.5倍對4000Hz以下噪聲控制很有效，使前后聲腔聲壓級可降低1~3dB，對4000Hz以上噪聲控制效果不好，不適于對高頻段噪聲降噪；對前后頂棚施加夾板后可使5000Hz以下頻段噪聲降低

6、1.75dB，在5000～10000Hz頻段內(nèi)下降0.4dB；對衣帽架、后座隔板增加吸聲材料和阻尼層可明顯降低車內(nèi)噪聲，尤其對高頻部分降噪效果顯著；對發(fā)動機(jī)艙內(nèi)壁添加阻尼材料可有效降低轎車室內(nèi)噪聲，使前后上聲腔平均降低2dB；轎車車身材料的中層噪聲材料及內(nèi)層噪聲控制材料厚度的選擇并不是越厚越好，應(yīng)該視具體情況而定；阻尼層的厚度及阻尼材料的選擇對車內(nèi)噪聲的聲壓級水平影響很大，應(yīng)該注意車身阻尼層的使用。
　　本文的研究對如何應(yīng)用統(tǒng)計能