基于有限元功率流的整車振動與噪聲分析.pdf

1、車輛舒適性是衡量一款車型能否立足于市場的關(guān)鍵因素，它主要通過車身振動與車內(nèi)噪聲兩個指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。動力總成和行駛路面是車輛的主要激勵源，經(jīng)過多個底盤件和隔振元件在多個方向進(jìn)行能量傳遞，最后輸入到車身結(jié)構(gòu)引起薄板件振動，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能量和控制薄板件的振動是提升車輛振動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)，從車輛振動系統(tǒng)中激勵源系統(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個階段出發(fā)，結(jié)合振動功率流理論，編寫相應(yīng)程序控制有限元求解過程，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)的多維振動傳遞特性，并在衰減能量與輻射噪聲2個階段進(jìn)行調(diào)整和控制，實(shí)現(xiàn)整車振動與噪聲性能的提升。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：
　?、僬駝酉到y(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，并以簡支梁結(jié)構(gòu)和簡易車輛模型為例，進(jìn)行振動特性、聲學(xué)特性以及功率流特性研究，對比傳統(tǒng)有限元求解結(jié)果驗(yàn)證了該方法的準(zhǔn)確性。
　　②基于子結(jié)構(gòu)功率流的整車振動與噪聲分析和控制。針對研究車型，離散整車有限元網(wǎng)格，分別建立了車身和底盤子結(jié)構(gòu)振動模型，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)多維振動能量的傳遞特性，量化并辨識了各傳遞路徑對車身振動的貢獻(xiàn)度，通過調(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子結(jié)構(gòu)的頻率響應(yīng)函數(shù)矩陣，在優(yōu)化分析中無需反復(fù)運(yùn)算沒有修正的子結(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，針對車身結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)傳遞路徑，利用聲學(xué)貢獻(xiàn)量對結(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)可行性提出動力吸振器優(yōu)化方案，從仿真預(yù)測和實(shí)驗(yàn)測試兩個