基于有限元功率流的整車振動(dòng)與噪聲分析.pdf

1、車輛舒適性是衡量一款車型能否立足于市場(chǎng)的關(guān)鍵因素，它主要通過(guò)車身振動(dòng)與車內(nèi)噪聲兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。動(dòng)力總成和行駛路面是車輛的主要激勵(lì)源，經(jīng)過(guò)多個(gè)底盤(pán)件和隔振元件在多個(gè)方向進(jìn)行能量傳遞，最后輸入到車身結(jié)構(gòu)引起薄板件振動(dòng)，耦合車內(nèi)聲腔將形成低頻噪聲峰值，影響乘客的舒適性。所以，減小輸入至車身的振動(dòng)能量和控制薄板件的振動(dòng)是提升車輛振動(dòng)與噪聲性能的重要途徑。
　　本文以某款轎車的低頻噪聲為基礎(chǔ)，從車輛振動(dòng)系統(tǒng)中激勵(lì)源系統(tǒng)產(chǎn)生能量、隔振系統(tǒng)衰

2、減能量與響應(yīng)結(jié)構(gòu)輻射噪聲3個(gè)階段出發(fā)，結(jié)合振動(dòng)功率流理論，編寫(xiě)相應(yīng)程序控制有限元求解過(guò)程，形成子結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)分析方法；從能量的角度研究車輛系統(tǒng)的多維振動(dòng)傳遞特性，并在衰減能量與輻射噪聲2個(gè)階段進(jìn)行調(diào)整和控制，實(shí)現(xiàn)整車振動(dòng)與噪聲性能的提升。研究結(jié)果表明：相比傳統(tǒng)頻率響應(yīng)分析，子結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)分析方法在很大程度上縮短了整車振動(dòng)與噪聲模型的求解時(shí)間。主要研究工作和創(chuàng)新在于以下4方面：
　　①振動(dòng)系統(tǒng)多維傳遞路徑功率流研究。結(jié)合子結(jié)構(gòu)建模和

3、功率流理論，提出子結(jié)構(gòu)有限元頻率響應(yīng)分析模型，并以簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)易車輛模型為例，進(jìn)行振動(dòng)特性、聲學(xué)特性以及功率流特性研究，對(duì)比傳統(tǒng)有限元求解結(jié)果驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
　?、诨谧咏Y(jié)構(gòu)功率流的整車振動(dòng)與噪聲分析和控制。針對(duì)研究車型，離散整車有限元網(wǎng)格，分別建立了車身和底盤(pán)子結(jié)構(gòu)振動(dòng)模型，應(yīng)用子結(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)分析方法研究了車輛系統(tǒng)多維振動(dòng)能量的傳遞特性，量化并辨識(shí)了各傳遞路徑對(duì)車身振動(dòng)的貢獻(xiàn)度，通過(guò)調(diào)整隔振參數(shù)減小輸入功率，優(yōu)化了車內(nèi)

4、噪聲；
　?、圩咏Y(jié)構(gòu)頻率響應(yīng)分析的時(shí)效性運(yùn)用。該方法能有效地保留各個(gè)子結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣，在優(yōu)化分析中無(wú)需反復(fù)運(yùn)算沒(méi)有修正的子結(jié)構(gòu)模型，提高了分析效率。尤其是子結(jié)構(gòu)間的隔振參數(shù)調(diào)整，最多可減少98％的計(jì)算時(shí)間。
　?、苈晫W(xué)貢獻(xiàn)量的工程應(yīng)用。結(jié)合實(shí)際車型，針對(duì)車身結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)傳遞路徑，利用聲學(xué)貢獻(xiàn)量對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)的響應(yīng)敏感度進(jìn)行排序，進(jìn)而優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)和聲輻射特性。最后，考慮實(shí)驗(yàn)可行性提出動(dòng)力吸振器優(yōu)化方案，從仿真預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試兩個(gè)