车内低频结构噪声预测及ATV技术的应用

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汽车车内噪声品质作为衡量汽车乘坐舒适性的重要指标,也是影响汽车品牌好坏的重要指标。随着有限元、边界元技术的发展,及其在汽车车内噪声预测和控制中的广泛应用,汽车车内噪声设计已经有了很大的发展。但是随着汽车轻量化、高速化技术的发展,汽车动力性能提高的同时,车内低频结构噪声问题也日益突出。本文对某SUV车车内低频结构噪声进行了预测,并应用ATV技术实现对车内场点噪声的快速预测。同时,为车身结构改进提供依据。文章的主要内容包括:  (1)本文首先对汽车车内噪声进行了较为全面的阐述并对车内噪声的国内外研究现状进行了总结。对汽车车内噪声控制研究的一般流程进行了简单的概括。  (2)建立车身结构有限元模型和车内空腔声学有限元模型,在ANSYS软件中进行了车身结构模态分析,并在LMS Virtual.Lab Acoustics软件中进行了车内声场声学模态分析。预测了车身结构动态特性和车内声场声学特性。在此基础上建立车身结构-车内声场的耦合模型,以发动机激振力为边界条件进行车内低频耦合声场的预测计算,得到车内声场分布和车内驾驶员人耳位置场点的声压曲线,并针对声压峰值频率进行面板贡献度分析,预测了对车内噪声贡献较大的车身板件,为车身结构改进提供参考依据。  (3)针对汽车在多工况运行条件下车内噪声预测分析的重复计算问题,提出应用ATV技术进行车内声场的快速预测,减少重复计算量。ATV响应分析获得的车内声场分布和场点声压与声-固耦合分析得到的结果基本一致。考虑车身模态,运用MATV技术,通过模态贡献度分析,得到对车内场点声压贡献较大的车身结构模态,进一步为车身结构改进提供参考依据。  (4)综合考虑面板贡献度分析结果和模态贡献量分析结果,对车内场点声压贡献较大的车身板件进行了结构改进。提高了车身相应板件的刚度,抑制其振动,从而降低其向车内辐射噪声。车身结构改进后,重新计算了车内声场分布和车内场点的声压频响曲线。验证了车身结构改进对车内降噪的可行性。  本文在前人对车内噪声的研究基础上,进一步完善了汽车车内噪声仿真预测及车内降噪设计方法。为汽车新产品的开发提供了较为有利的理论支持和方法指导。
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