某型内燃机车驾驶室阻尼优化降噪分析

为降低某型号内燃机车驾驶室噪声,对驾驶室结构上的阻尼材料进行布局优化设计。建立驾驶室声学数值模型,采用基于模态的声-振耦合法计算驾驶室声学响应,提取驾驶员耳旁声压级找出噪声声压峰值处所对应的振动频率;对驾驶室进行板块贡献量分析,找到对噪声声压峰值处噪声贡献较大的壁板;为了降低39 Hz、73 Hz、110 Hz频率处噪声,建立拓扑优化数值模型求解自由阻尼的优化布局,构建优化后的数值模型计算5 Hz～120 Hz驾驶室声学响应,结果表明自由阻尼材料的优化布局能够降低驾驶室内噪声。     

重型商用车驾驶室结构噪声分析与控制

重型商用车驾驶室内噪声主要以中低频结构噪声为主,为确定驾驶室内结构噪声的主要贡献部件,建立重型商用车驾驶室有限元模型,通过实验模态与仿真模态对标,保证有限元模型的准确性。在此基础上利用声学传递路径分析方法,得到对驾驶室结构噪声贡献较大的钣金,并在钣金表面增加沥青阻尼板,通过仿真与实车试验验证,驾驶室内噪声降低1.0 d B(A)~1.5 d B(A),证明分析方法是正确的,改进措施是有效的。     

某拖拉机驾驶室声学特性分析与改进

为了降低拖拉机驾驶室内中高频噪声,建立基于统计能量分析(SEA)方法的驾驶室内噪声预测模型。通过理论计算和试验方法确定模型的基本参数和激励输入,通过仿真与试验对比验证了SEA模型的准确性。最后对驾驶室内声腔的功率输入分析,得到对驾驶室内噪声贡献较大的板件子系统,据此提出有针对性的声学包装改进方案,仿真结果表明该声学包装设计方案可以有效降低驾驶室内中高频噪声,总声压级降低1.87 d B(A),为拖拉机驾驶室内噪声控制及声学包装优化提供有效依据。     

基于模态应变能的拖拉机驾驶室振动噪声抑制

为抑制驾驶室室内板件引起的结构声,以国产某型号拖拉机为研究对象,提出利用模态应变能分析驾驶室板件的异常振动问题,结合面板声学贡献度计算问题板件对于场点声压的贡献度,确定引起噪声的主要板件并进行形貌优化,从而抑制驾驶员耳旁噪声。仿真分析与实车试验表明,将模态应变能方法与面板贡献度相结合应用于拖拉机驾驶室异常振动板件识别,较之经典模态分析,以单元固有应变能为识别标准,能够更有效识别主要振源板件,提高识别准确度,同时减少贡献度计算对象,提升计算效率。     

某特种车车内低频噪声分析与改进

针对某特种车车内噪声水平较高问题,建立车身结构与声固耦合有限元分析模型,并进行车身振动频响分析和车内声压响应分析;通过仿真结果与实车道路试验结果对比,验证车身结构和声固耦合有限元模型的有效性;利用耦合声学边界元法进行驾驶室内部声学特性研究,识别出不同工况的主要噪声频率;并对影响车内噪声的车身板件进行声学贡献分析,找到对车内声压贡献最大的板件;最后对声学贡献大的板件粘贴阻尼材料来对车内进行降噪,车内噪声得到较为明显改善。     

挖掘机驾驶室内部结构噪声分析与控制

为解决抑制挖掘机驾驶室壁板结构的振动与内部噪声的问题,首先建立挖掘机驾驶室白车身结构有限元模型,并通过对结构的计算模态和实验模态进行对比,验证有限元建模方式的正确性;接着在白车身有限元模型的基础上添加玻璃与车门,建立声学边界元模型、声-固耦合模型。然后将试验采集的驾驶室悬置加速度信号作为激励计算驾驶室白车身结构振动,进一步分析计算司机右耳的声学响应。通过场点声压的实验值与仿真值对比,验证声学仿真模型的准确度;最后基于间接边界元法进行板件声学贡献度分析,找到对驾驶员右耳声压贡献大的板块,通过粘贴不同厚度的阻尼层进行降噪对比并进行实验验证,实验结果表明,通过板块阻尼处理后驾驶室的降噪效果良好。     

阻尼材料对铁路车轮振动特性的影响分析

为控制铁路车轮的振动和噪声辐射,在车轮辐板位置粘贴阻尼材料,并采用模态叠加法分析其对车轮频率响应的影响。首先在有限元软件ANSYS中建立普通车轮和阻尼车轮的有限元模型,模型中同时考虑阻尼材料阻尼的频变特性,采用Block lanczos法计算0~10 000 Hz内两种车轮的固有频率和振型,然后根据模态计算结果,采用模态叠加法计算车轮0~5 000 Hz内的频率响应,分析车轮的固有模态和导纳特性。研究结果表明:阻尼材料层的使用对车轮的振型不会产生较大的影响,仅使车轮各阶模态的共振频率略有下降。车轮不同位置在不同激励作用下响应的主要贡献模态各有不同。阻尼材料的使用对轮辋及踏面的振动影响较小。但无论是在径向激励或者轴向激励的情况下,阻尼车轮辐板的轴向振动明显低于普通车轮,在车轮主要的噪声辐射频段(1 000 Hz以上),阻尼材料的抑制作用尤其明显,在对车轮噪声贡献最大的模态(1节圆和径向模态耦合)频率处,振动可以平均降低15 d B以上。     

带有阻尼结构的车内噪声控制研究

利用频谱分析和模态分析技术分析常用转速下车内噪声成分及车身各部分振动情况,确定阻尼片粘贴位置,并将条形阻尼结构应用于车内噪声控制。试验表明条形阻尼结构能有效抑制车辆行驶中的车身振动,降低车内噪声。     

3 t 叉车驾驶室声场特性分析

建立3 t叉车驾驶室的三维有限元模型,进行结构模态分析;再建立驾驶室声学有限元模型,进行声学模态分析,初步了解驾驶室的声场。对驾驶室进行谐响应分析,得到位移响应,为后续声场提供边界条件。用有限元法进行驾驶室内部声学特性研究,对驾驶员耳旁声压进行分析,得出驾驶室内声场的声学特性。在计算出场点声压频率响应的基础上,在峰值频率处进行面板贡献量分析,找出产生峰值声压的主要来源,为降低驾驶室内噪声提供依据。     

驾驶室低频噪声的声学特性分析与控制

在某卡车驾驶室结构有限元与声学有限元计算以及驾驶室声固耦合建模的基础上,进行结构模态计算分析以及试验验证。再进行声学模态分析以及声固耦合系统模态分析。考虑声—固耦合作用,利用耦合声学有限元进行了驾驶室内部声学特性研究,识别出主要噪声频率。继而进行面板声学和模态贡献量分析,找到了峰值声压产生的主要原因,确定了贡献显著的面板。通过结构改进,提升了板件刚度,抑制了结构振动,试验结果表明,驾驶室内部噪声得到较明显下降。     

驾驶室内部噪声分析与阻尼降噪

基于有限元和边界元方法,运用ANSYS和SYSNOISE软件建立驾驶室声—固耦合有限元模型和声学边界元模型,计算在指定工况下壁板的振动和驾驶员右耳旁的声压级。在此基础上,进行面板声学贡献度分析,确定对驾驶员右耳声压贡献突出的壁板。通过采用沥青型阻尼材料对壁板进行减振降噪处理,有效地降低驾驶员右耳旁噪声。     

轿车驾驶室声学响应仿真分析

(针对某轿车后排乘客耳旁噪声水平过高的问题,建立结构声学耦合有限元模型。通过声灵敏度分析得到左前悬架安装点位置为主要传递路径,利用板件贡献量分析,找到贡献量较大的板件。最终通过改进板件阻尼材料达到了降低噪声的目的,并得到试验验证。通过此方法,可以方便的得到贡献量较大的传递路径和贡献量较大的板件,为降低驾驶室噪声水平提供一种有效的评价和改进的手段。     

驾驶室声场响应面仿真模型的构建及应用

吸声材料广泛应用于车辆噪声控制中。将响应面法引入整车声场建模中,研究对象为敷设有大量吸声材料的某商用车驾驶室。首先通过面板声学贡献度分析选定需要的设计变量,进行试验设计,建立考虑吸声特性的驾驶室仿真模型,用以进行数值试验得到响应变量,进而构建驾驶室声场的响应面模型。应用得到的响应面模型对驾驶室各位置吸声材料的厚度进行优化。结果表明,优化后的方案在减少吸声材料厚度的同时也有效提高降噪效果。     

重型卡车驾驶室怠速噪声分析及控制

为降低某型重型卡车怠速噪声,建立驾驶室声-振耦合有限元模型,测试驾驶室四个悬置点被动侧加速度数据,以此作为仿真激励载荷计算驾驶室司机耳旁声压,仿真与试验结果具有较高的一致性。针对怠速工况32 Hz、64 Hz和96 Hz峰值频率,计算各频率的模态参与因子,对模态参与因子较高的模态阶次进行叠加,获取各峰值频率对应的模态应变能分布,作为怠速噪声的控制区域。对32 Hz峰值频率,采用局部结构加强的方式进行降噪处理,单频噪声衰减量5.2 dB;对64 Hz和96 Hz的峰值频率,采用在模态应变能集中区域布置阻尼材料的方式进行降噪处理,单频噪声衰减量分别为2.2 dB和3.5 dB。通过试验测试,怠速工况驾驶员耳旁声压级降低3.2 dB,表明降噪效果良好。     

基于声振耦合的装载机驾驶室多目标形貌优化设计

对某装载机驾驶室及室内声腔进行建模得到声振耦合模型,通过SIMO法模态试验验证所建模型的准确性,测取悬置点激励力并进行频响分析及室内噪声预测。结合耦合模态频率和噪声曲线峰值频率确定关键优化频率,在驾驶室的最大扭矩工况下进行静力学分析,采用折衷规划法和平均频率法将驾驶室静态整体刚度和多阶关键频率归一为Euclidean距离的多目标函数,对驾驶室进行多目标形貌优化。结果表明:此优化方法在驾驶室结构优化上的应用综合提高了结构整体刚度和多阶关键固有频率,避免了单频优化时频率震荡现象,得到了优化目标的整体Pareto最优解,室内噪声总声压级降低了3.03 d B。     

车身结构阻尼材料减振降噪优化设计

本文针对某一乘用车车身结构振动引起的声辐射,建立了车身结构、声学空腔以及声固耦合有限元模型,分析了该乘用车车身的声固耦合特性。通过对车身各板件的贡献度分析,确定了对车内噪声贡献度最大的壁板。针对该壁板的阻尼减振降噪优化设计,建立了拓扑优化模型,采用渐进优化算法（ESO）,计算了阻尼材料的优化布局。研究结果表明：阻尼材料的优化布局使阻尼材料的使用率大大提高,50%的阻尼材料用量能基本达到全覆盖阻尼材料壁板的降噪效果,阻尼结构优化设计对车内噪声控制具有一定的理论指导意义。     

约束阻尼板结构振动声辐射优化

根据经典薄板理论,建立约束阻尼板有限元模型,将其视作镶嵌于无限大刚性障板,利用Rayleigh积分法推导结构的辐射声功率及灵敏度表达式。以一阶峰值频率或频带激励下的声功率最小化为目标,约束阻尼材料体积分数为约束条件,建立拓扑优化模型,采用渐进优化算法,编制了优化计算程序,获得了约束阻尼材料的最优拓扑构型,并与全覆盖板及基板的辐射声功率进行了对比。研究表明：以声功率最小化为目标,对约束阻尼材料布局进行拓扑优化,能有效抑制结构的振动声辐射,为结构低噪声设计提供了重要的理论参考和技术手段。     

《MATV技术和声学灵敏度方法在驾驶室噪声分析中的应用》

卡车驾驶室大多属于板梁组合的结构。传统结构修改主要采用在驾驶室相应位置增加质量、附加阻尼材料、改变面板厚度等方法。在最优改进部位未知的情况下,这些方法具有一定的盲目性。本文运用MATV技术确定驾驶员右耳处声压贡献突出的主要板件,利用边界元声学灵敏度分析确定结构中对特定声压级有主要影响的部位,从而可以对结构进行针对性修改,以达到降噪的目的。