整车车内噪声仿真的SEA分析方法研究及应用

关于整车车内噪声的仿真分析方法,在理论上,FEM/BEM方法可以进行全频段的仿真,但由于高频噪声的波长短,且在仿真初期结构材料的参数不确定,FEM/BEM参数识别和计算难度大,在这种情况下,基于能量平均思想的统计能量方法显现出其特定的求解优势。针对SEA分析方法理论就该方法在车内噪声应用领域展开探讨,从整车车内噪声激励源及噪声传递途径、整车NVH性能开发方法和整车SEA建模方法三个角度对车内高频噪声仿真进行阐述。SEA仿真在整车方面的应用现阶段主要用来指导声学包开发,对SEA仿真中的关键科学问题与工程实际的结合,介绍2个典型工程案例:其一基于双墙理论的车门隔声量优化,通过建立相对独立的双墙模型,提高建模过程中的仿真精度;其二通过控制声学包装优化变速箱高频啸叫,采用车内双层地毯的优化方法,降低驾驶员头部的声压1.31 d B。通过SEA方法对车内高频噪声进行仿真显著改善车辆的NVH性能,提高车辆乘坐舒适性,可为相关领域的研究提供参考及借鉴。     

车内噪声综合烦躁度模糊综合评价

以车内噪声为研究对象,研究了声品质的主观模糊综合评价方法。根据汽车车内噪声测量标准设计噪声采集方案,对平稳和非平稳车内噪声进行了数据采集、信号预处理,建立噪声样本数据库。采用参考语义细分法对四款汽车车内噪声的综合烦躁度进行主观评价试验研究,基于主观评价试验结果和模糊综合算法,建立了综合烦躁度模糊综合评价模型,可以计算出整车噪声综合烦躁度总值。结果表明不同车型有其自身的声品质特征。所提出的方法可用于实施不同车辆的声品质比较和评判。     

使用2250型手持式分析仪进行汽车NVH测试

简单实用且物美价廉，Bruel＆Kjaer的2250型手持式分析仪在付出最少投资的情况下提供了精确和实时的测试结果。2250可以帮助您提高整车和零部件的可靠性和质量。事实上，它已经多次帮助众多整车及汽车零部件生产厂商完成了诸如通过噪声测量、车内噪声评估以及零部件噪声测量等工作。     

时速250公里动车组车内声源特性及其贡献量分析

针对时速250 km/h动车组车内噪声问题,使用试验和仿真相结合的方法,对其车内声源特性及其贡献量进行分析。首先,通过球形声阵列系统测试分析动车组的车内源强、频谱及分布特性,明确客室端部噪声主要能量集中在中心频率400 Hz~2 000 Hz的1/3倍频带,声源主要位于风挡区域和地板区域。然后,基于统计能量分析(SEA)方法,建立动车组的车内噪声仿真模型。模型中,声源激励采用线路试验实测数据、车体结构声学特性参数由实验室测试确定。进而,将仿真预测结果和声源识别结果进行联合对比,验证仿真模型的可靠性。最后,通过深入分析动车组车内噪声SEA模型的功率输入贡献,并对客室端部的噪声传递进行量化排序,确定各声源的车内噪声量化贡献。结果表明,时速250 km/h动车组的客室端部噪声源主要是轮轨噪声、其次为气动噪声。其中轮轨噪声在50 Hz~100 Hz和315 Hz~5 000 Hz的1/3倍频带贡献量达到80%。所有声源经由地板和风挡连接处传声贡献率为50%、侧墙和顶板贡献率为38%。     

中低速磁悬浮列车车内噪声预测与分析

中低速磁悬浮列车的车内噪声对乘客的舒适性有很大影响,而关于中低速磁悬浮车内噪声特性仿真分析较少,有必要开展中低速磁悬浮列车车内噪声预测与分析。首先基于统计能量分析（SEA）对中低速磁悬浮列车进行车内噪声建模;然后,对仿真结果进行功率流分析,得到车内最大噪声出现的位置与显著频段;最后分别针对声源激励和车体隔声进行车内噪声灵敏度分析。结果表明：中低速磁悬浮列车车内最大噪声出现在客室中部和250 Hz～800 Hz频段内,这与车下声源分布有密切关系。地板隔声和受电靴-供电轨系统空气声源激励变化对车内噪声影响最为显著。通过统计能量分析和灵敏度分析对中低速磁悬浮车内噪声进行预测和分析,为我国中低速磁悬浮列车的低噪声设计提供有益参考。     

基于AutoSEA的船舶噪声统计能量分析仿真

应用统计能量分析法(SEA)预测中高频段船舶噪声．统计能量理论分析表明，增加左右侧底层板厚度和减小隔振器弹簧刚度有利于降低潜艇机舱内的空气噪声和辐射噪声．运用AutoSEA建立了一个潜艇模型，AutoSEA仿真结果和SEA理论分析结果相一致，证明在船舶噪声预测中可运用统计能量分析法以及AutoSEA．     

瞬态声品质时域传递路径方法与应用研究

全球化竞争日趋激烈和消费者对汽车舒适性要求越来越高,迫使各汽车公司加快了NVH开发进程,汽车声音的控制逐渐进入声品质控制阶段。创新性提出一种基于时域传递路径分析的瞬态声品质分析方法和流程。采用考虑奇异值截断的去卷积滤波器方法建立时域去卷积网络。构建了车内瞬态噪声合成模型,并在时频域上分解和分析了发动机的结构声贡献和空气声贡献。通过视听比较合成噪声和测量噪声,以评审团主观评价打分的形式来验证模型的准确性。进一步对合成噪声进行主观声品质评价,将车内噪声合成模型延伸至虚拟车内声品质预测模型。基于该模型,找到声品质贡献较大的路径,并且通过虚拟修改各路径传递函数值,来优化车内声品质,为制定车内声品质改善措施提供指导依据。     

轿车车身结构噪声性能分析与优化研究

随着汽车工业的发展和人们对汽车舒适性的要求越来越高，在轿车车身设计中，运用有限元法来进行结构优化以严格控制噪声性能是一种非常有效的方法。以某型SUV车为例，建立车身及乘坐室声腔的有限元模型，并与刚度实验对比验证模型的正确性，通过频率响应分析得到车内噪声等级以及噪声的频率分布特性。以车内噪声最小化为优化目标函数，车身质量为约束条件，通过车身壁板贡献度分析确定优化设计变量，进行车身关键零件的优化改进，使白车身内两个峰值噪声分别降低了5．1dB和3．6dB，为今后开展轿车车身噪声研究提供可借鉴的方法。     

基于NTF、ODS、PFP分析确定车内噪声贡献面板方法的研究

首先建立客车结构噪声传递函数模型分析车内噪声峰值频率点。然后通过工作变形分析函数模型分析在这些噪声峰值频率点车身发生振动变形较大的位置。将这些振动变形较大的位置设置成噪声贡献面板,建立面板声学贡献量分析模型来确定这些面板对车内噪声水平贡献程度,确定板件对车内声压影响主次关系。该方法为车内噪声评估和车身面板优化提供有效理论指导。     

客车车内降噪设计

首先针对某型客车建立了汽车车身结构的有限元模型,对建立的模型进行了有限元模态分析;通过比较计算得出的模态数据和实车试验得出的模态数据,验证了该车身结构有限元模型的正确性。基于模态分析的结果,提出了车身减振降噪的改进方案, 在车身模型上对结构进行了改进并且对改进前后的车内噪声进行分析。分析结果表明,该改进方案能有效降低车内的低频噪声。     

铁路客车内场噪声预测与控制

统计能量分析方法适于解决高频高模态密度的复杂动力学问题。采用该方法对25型铁路客车进行研究。用模态相似群法建立整车统计能量分析模型,仿真预测客车内场噪声的分布情况和噪声的主要传播路径,进而提出降低车内噪声的措施,尽管得出的是相对的结果,但是这些结论可以使设计者在设计初期考虑噪声指标成为可能。     

11.4万吨油船全频段舱室噪声预报分析

以11.4万吨阿芙拉油船为研究对象,运用VA One噪声分析软件在63 Hz~8 000 Hz频段开展油船舱室噪声预报分析研究。根据模型平板和声腔子系统的模态数,将求解频段划分为高频段和中频段,采用统计能量分析方法(SEA)和混合法(Hybrid FE-SEA)预报计算各频段舱室噪声。结果表明,大部分舱室的噪声预报值都符合MSC.337(91)的限值要求。针对不符合规范要求的舱室,分析噪声超标原因并提出相应降噪措施,使油船所有舱室噪声预报值均满足规范要求。     

噪声预测模式中不同车速取值方法的比较

以深圳市高速公路、城市快速路、城市主干道等三类较高等级城市道路交通噪声为研究对象，对《环境影响评价技术导则 声环境》（HJ 2.4-2009）中推荐的道路交通噪声预测模式分别采用预测车速、实际车速、设计车速等三种不同车速取值方法，进行模式预测与实测结果的对比研究，验证分析不同车速取值方法下模式预测结果的准确性。研究结果可为HJ 2.4-2009导则中道路交通噪声预测模式的应用提供参考。     

统计能量分析法在声屏障设计研究中的应用

在应用统计能量分析（SEA）法对城市快速高架路声屏障进行准确估算的基础上,对不同结构形式、不同材料构成及不同布置形式的声屏障降噪效果进行预测。结果表明,应用统计能量分析方法可以通过简单的修改就能快捷而准确地获得敏感点频谱特性,大大提升声屏障计算的工作效率和可操作性。     

车辆室内噪声的统计能量分析优化仿真

根据统计能量分析的方法,建立国内某种商务车的SEA模型,在其室内噪声的控制和预测中,应用优化设计方法对隔声与吸声方法的使用进行了优化设计,SEA仿真结果表明,其降噪后的结果与实际中有着良好的一致性,所选择的降噪方法是可行的.     

汽车乘员舱多层吸声材料的多目标优化

建立了汽车的统计能量分析模型,进行仿真与实验的误差分析,验证了所建模型的有效性,然后选取四层吸声材料布置于乘员舱顶棚,采用优化拉丁方法,以其厚度为设计变量,为降低驾驶员耳旁噪声和满足汽车结构轻量化和低成本的要求,以驾驶员头部声腔A声级降低幅度、吸声材料重量、降噪效率、材料价格和性价比为优化目标,选取30个样本点进行试验设计并通过计算得到全部响应值,之后建立了Kriging近似模型,为验证该近似模型模拟精度,任选三个新的样本点分析近似模型和仿真结果间的误差,最后以近似模型为基础执行多目标优化,与吸声材料初始组合相比,A声级降低幅度反而减小了0.289dB,但重量降低了54.8%,降噪效率提高了85.6%,材料价格降低了21.1%,性价比提高了6.0%。     

双层圆柱壳噪声预报及统计能量参数灵敏度分析

采用统计能量分析方法，建立水下有限长双层圆柱壳体结构机械噪声预报模型。在已知内层壳体振动速度的情况下，计算出流场中距外层壳体一定距离处的声压级。利用统计能量分析软件AutoSEA2进行建模仿真，通过对统计能量分析重要参数的敏感性分析，得到了一些有价值的结论，对水下结构声学设计具有重要意义。     

大型压缩机管道系统声振测试与仿真研究

某大型离心式压缩机管道系统噪声超标,对现场噪声与振动测试,得到压缩机及管道系统的噪声与振动分布。根据测试结果对压缩机和管道系统的噪声与振动分布进行分析。运用统计能量分析法(SEA)对该压缩机管道系统进行计算机建模和仿真,探究该管道系统噪声超标的原因,仿真与测试结果基本吻合,印证测试所作结论。SEA法对类似压缩机及管道系统的优化设计、噪声治理、监测与安全正常运行具有参考价值。     

整车NVH结构噪声子系统设计方法研究

提出一种研发初期中频室内结构噪声设计方法,根据数字“骡子样车”和参考样车模型有限元仿真结果,确定主要传递路径的结构噪声根源并设置相应子系统NVH性能目标,通过子系统性能的提高实现整车目标。最后通过动力总成结构噪声设计实例验证了子系统设计方法的有效性。     

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。