车辆变速箱声振耦合系统声学特性研究

运用声振耦合有限元理论,建立某型车辆变速箱复杂箱体、内部空腔及其构成的耦合系统的有限元模型,并分别进行相应的模态分析;在模态分析的基础上,运用多模型耦合法研究耦合系统的外部噪声响应。分析得到变速箱在声振耦合作用下的声学特性及噪声辐射规律。为进一步展开变速箱的降噪研究提供理论依据和思路。     

基于FEM/BEM变速器箱体辐射噪声的研究

采用有限元和边界元联合的方法对变速器箱体的辐射噪声进行分析研究。首先针对某型车辆变速箱箱体,建立箱体与箱体内机油的流固耦合有限元模型和箱体的边界元模型,并分析其所受激励载荷;然后进行强迫振动有限元的数值仿真计算,并通过试验进行验证,试验数据与仿真数据基本吻合;最后将振动的有限元计算结果作为箱体边界元模型的边界条件进行噪声辐射的数值仿真计算。根据计算的结果,对该箱体的结构进行有针对性的加筋强化,仿真计算的结果表明,进行加筋处理后的箱体噪声辐射能得到有效的抑制。     

子结构法在齿轮-箱体-基座耦合系统辐射噪声仿真中的应用研究

为了提高齿轮-箱体-基座耦合系统辐射噪声分析的计算效率，采用子结构法提取了基座在与箱体各连接点处的等效质量和等效刚度，并用质量单元和弹簧单元对基座进行了等效。在此基础上建立了齿轮-箱体-基座耦合系统的辐射噪声分析模型，完成了辐射噪声分析，并与全有限元/边界元法的分析结果进行了对比。结果表明：采用文中提出方法分析获得的耦合系统在各场点处的有效声压级与全有限元/边界元法分析结果间的差距均未超过4.5dB，同时文中方法的分析时间仅为全有限元/边界元法的32.7%。     

子结构法在齿轮-箱体-基座耦合系统辐射噪声仿真中的应用研究

为了提高齿轮-箱体-基座耦合系统辐射噪声分析的计算效率,采用子结构法提取基座在与箱体各连接点处的等效质量和等效刚度,并用质量单元和弹簧单元对基座进行等效。在此基础上建立齿轮-箱体-基座耦合系统的辐射噪声分析模型,完成辐射噪声分析,并与全有限元/边界元法的分析结果进行对比。结果表明:采用子结构法分析获得的耦合系统在各场点处的有效声压级与全有限元/边界元法分析结果间的差距均未超过4.5 dB,而该方法的分析时间仅为全有限元/边界元法的32.7%。     

船用柴油机油底壳声辐射计算及结构优化设计

以某船用高速柴油机油底壳为研究对象,通过测试获得油底壳激励载荷,分别利用声振耦合模式下有限元-边界元法及非耦合模式下有限元-边界元法计算油底壳辐射噪声。结果表明,不同模式下油底壳辐射声功率曲线基本吻合,油底壳与辐射介质间耦合作用可以忽略。分别利用非耦合模式下有限元-边界元法(FE-BEM)、有限元-匹配层技术(FE-AML)及有限元-无限元法(FE-IFEM)计算油底壳辐射噪声,探索了3种方法在建模规模、计算精度及计算耗时方面的差异性。研究发现,宜首选有限元-边界元法计算船用柴油机油底壳辐射噪声。为减小油底壳辐射噪声,对油底壳结构进行多目标形貌优化设计,结果表明,形貌优化可有效降低油底壳振动及辐射噪声,减少设计重复性并缩短设计周期。     

齿轮箱减振降噪优化设计方法研究

对某试验用齿轮箱进行了模态贡献量与面板声学贡献量分析,确定齿轮箱运行过程中箱体振动主要贡献模态和噪声辐射面板;结合振速法原理,对箱体表面振动与辐射噪声的关系进行了分析,实现基于有限元方法对箱体进行稳态振动响应求解与主要面板辐射声功率级的计算;将主要贡献模态固有频率和面板辐射声功率级作为目标函数,编制APDL的优化求解程序对齿轮箱箱体实现了减振降噪优化,得到了箱体各壁面的最优壁厚组合.结果表明,该方法具有很好的减振降噪效果,为齿轮箱的优化设计提供了借鉴意义.     

某轮胎辐射噪声的仿真

在ABAQUS中建立某型号轮胎的有限元模型,采用计算模态分析和实验模态分析对比,验证有限元模型的正确性,并仿真轮胎在某一路面上的滚动过程。基于声传递向量概念,结合有限元和边界元方法,利用MATV技术计算了随机激励下轮胎振动的辐射噪声响应,对轮胎辐射噪声进行分析研究。     

燃料电池轿车氢辅系统的动态特性分析

通过独立运行法对某燃料电池轿车进行振动噪声特性测试,初步确定怠速工况下车内噪声的主要噪声源为燃料电池辅助系统.针对氢辅系统箱体的振动问题,通过模态试验并结合有限元分析,迅速地掌握其动态特性.所得结果为进一步的理论分析及结构优化设计提供指导.     

基于多场耦合变速箱振动噪声仿真分析及优化

本文以某三轴五档手动变速箱作为研究对象，运用LMS.VirtualLab多体动力学软件对箱体建立动力学模型，进行动力学分析以此获得轴承座动态反支力。再以轴承座动态反支力作为激励，分别建立综合考虑变速箱内部润滑液和空气影响与不考虑变速箱内部润滑油和空气影响的变速箱振动响应分析模型，并分析对比箱体的振动响应结果，然后运用声学边界元法预估了箱体辐射噪声并通过试验进行验证，最后通过箱体结构优化使该变速箱得到了降噪，对提前规避变速器的振动噪声问题具有重要的工程实际意义。     

基于多场耦合变速箱振动噪声仿真分析及优化

以某三轴五档手动变速箱作为研究对象,运用LMS. Virtual Lab多体动力学软件对箱体建立动力学模型,进行动力学分析以此获得轴承座动态反支力。再以轴承座动态反支力作为激励,分别建立综合考虑变速箱内部润滑液和空气影响与不考虑变速箱内部润滑油和空气影响的变速箱振动响应分析模型,并分析对比箱体的振动响应结果,然后运用声学边界元法预估箱体辐射噪声并通过试验进行验证,最后通过箱体结构优化达到变速箱降噪目的,对提前规避变速器的振动噪声问题具有重要的工程实际意义。     

某型高压油泵壳体表面辐射噪声特性研究

采用有限元与边界元联合求解的方法对高压油泵壳体表面辐射噪声特性进行研究。利用Pro/E软件建立了高压油泵壳体三维模型,利用Abaqus软件求解其表面振动响应,把其结果作为在Virtual.Lab Acoustics软件中边界元求解辐射声场时的边界条件,并分析了对整体表面辐射噪声声功率贡献较大的部位,计算结果与试验结果吻合较好,表明该方法可行性高,并为后续高压油泵结构的改进设计提供了参考。     

自适应降噪麦克风壳体声学有限元分析与设计

基于DSP技术的自适应主动降噪麦克风是近年来适应超高噪声下通讯应用而发展起来的麦克风技术。该技术依靠两个独立的无指向型传声元件实现降噪。这两个传声元件通常背靠背地封装在一起。根据自适应滤波理论,系统的降噪性能与这两个元件间对应背景噪声的空间相干函数及对应近场语音的传递函数有关。这两个函数又与麦克风封装壳体的几何设计直接相关。为优化降噪性能,建立了一个以有限元声学仿真为基础的,考虑声场特性及麦克风壳体几何形状的主动降噪性能的模型。依据此模型,提出了新型附加反射板的壳体设计方案。仿真和实验结果显示,相对传统壳体设计,有限元优化后的新方案可以提高麦克风降噪性能大于15dB,提高输出信噪比大于10dB。     

齿轮箱结构噪声预测

从齿轮传动系统的动力学仿真出发,利用有限元分析求解齿轮箱的动态响应,将响应结果作为边界条件,由边界元方法对齿轮箱结构噪声进行预测,同时对齿轮箱辐射噪声进行了声强测试,并与预测结果进行比较。结果表明,该方法能够有效预测齿轮箱结构噪声的声学特性,为齿轮箱的噪声控制与结构优化提供了可靠的依据。     

汽车内部声场分析

在新车身设计阶段，由于汽车内部诸多因素的不确定，用有限元计算声腔模态时对声腔模型进行了简化处理。对比了有无座椅和仪表盘挡板的车内声学模态结果，用边界元法进行了车内结构辐射声压计算和声贡献量分析，对改进车内噪声有一定参考。     

铁路客运专线吸声式声屏障降噪研究

声屏障是隔断客运专线环境噪声传播途径的降噪方式之一，工程上常用的计算声屏障插入损失的方法是基于演算性质的方法，很难实现声屏障的精确设计。为了预测铁路客运专线声屏障的降噪效果，利用边界元法建立铁路客运专线声屏障降噪预测模型，对声屏障插入损失进行数值计算。研究结果表明：（1）声屏障对高频噪声辐射的降噪效果比低频噪声的要好；（2）客运专线声屏障由于吸附材料的不同，它们的降噪效果表现得都不同。     

车辆驾驶室内噪声建模及分析

驾驶室内噪声是车辆乘坐舒适性的重要指标之一。以某型水泥搅拌车为例,综合考虑驾驶室外噪声源和悬置点振动源的影响,建立较全面的驾驶室声振耦合有限元分析模型。通过有限元仿真分析室内噪声响应和驾驶室结构吸声敏感特性。根据仿真结果提出改进措施,改进前后仿真计算结果与实验测得的结果较为吻合,改进后室内的降噪效果较为理想,降低3 dBA左右,并且低频噪声得到抑制。上述结果充分验证模型和降噪方法的有效性。     

叶片出口角影响离心泵噪声辐射数值研究

运用FEM\BEM声振耦合计算方法分析叶片出口角对离心泵在水动力激励下泵壳振动辐射噪声影响。采用大涡模拟方法模拟离心泵内部瞬态流场,获得蜗壳壁面偶极子声源;对泵壳体结构进行模态分析获得结构模态响应;利用LMS Virtual Lab间接边界元IBEM声振耦合模块计算非定常流动引起的离心泵内部噪声,并与实验数据对比,验证基于LES、声振耦合的噪声数值模拟方法可行性。计算离心泵外场噪声及声辐射,研究叶片出口角度对离心泵外场噪声辐射影响。结果表明,离心泵叶片通过频率BPF处的辐射声功率随叶片出口角的增大而增大;外场噪声声压级指向性分布显示叶片出口角存在合适范围,使泵在小流量工况运行时噪声较小。     

铁路客车地板材料隔声性能有限元分析

从提高铁路客车地板隔声性能出发，应用隔声原理和有限元理论，在隔声室内对客车地板材料进行降噪分析，其研究结果对铁路客车降噪设计具有一定参考价值。     

旋转点声源声场的数值仿真计算

旋转声源辐射声场的计算是利用点源模型预测风扇离散噪声的关键所在,对叶片式机械气动噪声的研究具有重要参考价值.提供了在任意边界条件下计算旋转点声源辐射卢场的数值仿真计算方法.将连续的旋转声源离散化,处理为分布于旋转轨迹上的有限个固定点声源.利用离散化处理后的声源,通过边界元法分别计算旋转单极子和旋转点力源的辐射声场.在自由空间内的计算结果与理论解进行了对比验证,得到较为理想的结果:另外进行了有限长圆管内旋转点声源辐射声场的数值计算,由此对不同长度圆管的结果进行对比,分析了管道长度对声场分布以及指向性的影响规律.