摩托車發(fā)動機(jī)殼體輻射噪聲預(yù)測方法研究.pdf

1、目前，隨著先進(jìn)測試技術(shù)及計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對發(fā)動機(jī)振動和輻射噪聲的研究主要有以測試為主的試驗研究和以計算機(jī)模擬計算為主的計算機(jī)輔助設(shè)計/計算機(jī)輔助工程（CAD/CAE）分析兩個方面。采用先進(jìn)的測試方法進(jìn)行試驗，盡管試驗結(jié)果的精度較高，但測試儀器的價格昂貴，且試驗時間長，通過試驗研究的方法從問題的提出到解決往往要經(jīng)過相當(dāng)長的時間，難以滿足生產(chǎn)及市場的需求。采用CAD/CAE為基礎(chǔ)的模擬分析計算方法，由該方法所得的結(jié)果雖然不及試驗方法精

2、確，但只要一臺計算機(jī)配上相關(guān)的CAD/CAE分析軟件就可以計算，費(fèi)時比較短，而且更為重要的是，在制成實(shí)物之前便可以實(shí)施，這樣可以避免實(shí)物損失并縮短優(yōu)化過程的時間，提高工作效率。
　　 本文以某摩托車發(fā)動機(jī)殼體為例，采用理論分析與試驗分析并行分析的研究方法，試驗分析給予理論分析以合理的激勵條件及驗證理論分析方法的正確性，理論分析為殼體噪聲的優(yōu)化提供方向。最終分析出發(fā)動機(jī)殼體的振動噪聲特性。
　　 在試驗分析方面，通過對摩托

3、車進(jìn)行噪聲試驗，發(fā)現(xiàn)該車工作時，在其右側(cè)面存在1kHz附近的共振頻率；通過對發(fā)動機(jī)右側(cè)面進(jìn)行聲強(qiáng)試驗，發(fā)現(xiàn)1kHz附近的噪聲是通過殼體向外輻射的，以結(jié)構(gòu)噪聲為主，綜合分析兩種試驗所得的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機(jī)殼體的聲輻射導(dǎo)致車外加速噪聲過大，這個分析結(jié)果為下一步優(yōu)化殼體的振動噪聲特性提供了方向，此外，為了進(jìn)一步分析殼體的振動特性及為在理論上檢驗所建立的有限元模型的正確性提供試驗依據(jù)，還對發(fā)動機(jī)右殼體進(jìn)行了模態(tài)試驗。
　　 在理論分析方面

4、，采用有限元法與邊界元法聯(lián)合求解的方法分析發(fā)動機(jī)殼體的振動噪聲特性，首先對發(fā)動機(jī)殼體進(jìn)行模態(tài)分析，將試驗?zāi)B(tài)與計算模態(tài)進(jìn)行對比，兩者的吻合程度較高，表明所建立的有限元模型的正確性；再分析發(fā)動機(jī)殼體在振動加速度激勵下的動態(tài)響應(yīng)，得到殼體表面的振動速度頻譜圖，并與試驗所得殼體上典型點(diǎn)的振動速度頻譜圖進(jìn)行對比，仿真結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好，最后對殼體進(jìn)行輻射仿真分析，得到其結(jié)構(gòu)外部聲場特性，將預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果在各頻帶下的噪聲源分布及噪聲頻譜構(gòu)

5、成進(jìn)行對比分析，分析了誤差產(chǎn)生的原因，對比分析結(jié)果表明，采用有限元法與邊界元法聯(lián)合求解的方法能夠有效的預(yù)測出殼體輻射噪聲。
　　 在找到一套有效的理論計算方法來研究殼體輻射噪聲后，綜合考慮了殼體的結(jié)構(gòu)特性，通過對殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的修改，再采用相同的理論計算方法對改進(jìn)后的殼體進(jìn)行輻射噪聲分析，理論計算結(jié)果同樣通過了試驗的驗證，并且通過對殼體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的修改，降低殼體輻射噪聲2.2dB(A)。再次表明采用有限元法與邊界元法聯(lián)合求解