轿车车身NVH特性研究分析

车身结构与车室声腔模态分析是车身NVH特性研究的重要内容,识别车身系统模态对避免车身结构与声腔共振、降低车内噪声有着重要的意义。以某轿车车身为例,利用有限元法建立车身结构模型和车室声腔模型,分别进行模态分析计算,获得车身结构的模态频率和变形部位、空腔声学系统的声学模态频率和声压分布情况,为车身系统结构与声学优化设计提供依据。     

采用能量有限元分析的高速列车车内噪声预测

采用能量有限元分析（EFEA）并引入车体隔声效应建立高速列车（HST）车厢结构和声腔模型,综合考虑机械激励和声激励源,预测分析车内全频噪声. 通过试验及仿真计算获取模型结构和声腔参数;采用多体动力学仿真、声学有限元法和非线性声学方法求解得到车外激励源,包括轮轨力、二系悬挂力、轮轨噪声和气动噪声. 通过验证激励源频谱结果的声压级（SPL）峰值频率保证激励源的准确性. 将模型参数和激励源施加到车内噪声EFEA模型上,并预测不同区域的车内噪声。将车内声腔各区域的预测与搭载试验车内噪声SPL进行对比,结果显示,仿真与试验车内噪声声压级在分析频段内的变化趋势基本一致,声压级总值（OASPL）误差小于3 dB(A). 由此验证了提出的方法对于HST车内全频噪声仿真预测的有效性和准确性.     

LF520车室声腔模态分析

采用Hypermesh软件建立了某车型的室内声场有限元模型,用SYSNOISE软件对该有限元模型进行自由模态分析,得到声场的各阶模态频率和振型,将声模态分析结果与汽车内外部的激励源频率特性进行对比,为改善车内声学特性,对车内噪声预测提供了参考。     

工程车辆驾驶室声学特性预测研究

建立某型工程车辆驾驶室的结构有限元模型、空腔声学有限元模型。对驾驶室结构和室内空腔声场进行模态分析,得到结构振动特性和声学特性。计算分析驾驶室声一结构耦合模型在特定频率激励下的噪声分布情况,同时考虑吸声材料对驾驶员耳旁声压级值的影响,总结出在新车型开发阶段进行车内噪声预测和控制研究的有效方法。     

基于HOA的圆柱腔低频声场重构

利用扬声器重构声场的传统方法是求解声学逆问题,计算最小二乘意义下次级声源驱动函数,缺点是测量时需要布置大量传感器且只能有效重构声阵列区域附近的声场。为了克服该缺陷,提出利用高阶Ambisonics(higher order ambisonics,HOA)技术重构封闭空间低频声场。针对腔内基于声模态的传播特性,推导了相关重构公式并分析其重构特性。结果表明,当重构参数kr较小时,波数域内格林函数谱分量主要集中于低阶成分且主要由低阶声模态贡献,随着kr的增大,其高阶成分变大且高阶声模态的贡献增大。在重构时,重构滤波器对球阵以外区域的高阶谱分量有明显放大,意味着对测量噪声也有明显放大,而对球阵内部有明显抑制。在此基础上,从声场采集、影响因素及重构效果等方面对HOA与声学逆问题方法进行对比。仿真结果表明,HOA优于声学逆问题方法,对整个声腔都有较好的重构,其重构精度与区域范围取决于球谐函数的截断阶数。最后,在圆柱形舱室模型内进行了实验验证,HOA方法取得了较好的重构结果,展示出良好的工程应用前景。     

基于客观心理声学参数的重型商用车车内异响噪声分析

针对某款重型商用车内的"异响",基于道路试验和仿真计算,结合声品质主观评价和频谱分析,引入响度、尖锐度和粗糙度3个声品质客观心理声学参数,对驾驶室声振特性和驾驶室内的噪声分布进行分析研究,识别车内"异响"产生机理并提出相应的控制策略。研究结果表明:70km/h时驾驶室内噪声异常。影响车内声品质的频率主要集中在22~36Hz和56~90Hz。通过激励与声振传递特性分析,其原因分别是25Hz附近较高的结构激励和58Hz附近的驾驶室结构与声腔的耦合共振。驾驶室内低频噪声声压分布呈现横向底部两侧大、中间小的状态;0~1Bark的响度分布表现为横向底部两侧大,中间无衰减的噪声异常分布状态。     

方形镜共焦腔与长球体波函数

这篇文章是关于确定方镜共焦腔中模式新方法的。一个长球体座标系可基于谐振腔的参数来形成,通过在这个座标系中求解亥姆霍兹方程,我们获得了方镜共焦腔中模式的解析特性。     

某SUV型汽车后视镜气动噪声数值仿真

为有效降低汽车气动噪声,依据声类比思想将气动噪声计算分成流场和声场计算,采用全域与子域分步计算流场和ACTRAN计算声场相结合的方法对某SUV型汽车后视镜的3种方案的气动噪声进行数值仿真,得到车外流场与车内外的声场及声压级频谱曲线,分析流场云图和声压级频谱曲线的变化规律.结果表明:方案III的后视镜因边缘凸起改善了侧窗外流场湍流脉动压力、漩涡和声源位置分布,减少了后视镜通过侧窗传播到车内的噪声.数值仿真结果与实验测试结果吻合较好,验证了方法的正确性.该方法可优化车内声场的分布,提高司乘人员舒适性.     

基于近场声全息的车内噪声贡献量

在声场的声源信息未知的情况下,基于近场声全息技术提出了一种对汽车车内声场进行声源识别、声场预测及声学贡献分析的方法。因为汽车车内噪声等不满足自由声场的情况,分析了存在反射情况的声场预测方法。最后,通过算例对反射声场中声源识别、声场重建及声学贡献进行了研究,取得了满意的结果。研究表明,将近场声全息技术用于声贡献量分析相对于传统方法有明显优势。     

亥姆霍兹共振光声池的设计

光声池作为光声光谱仪的重要部件有许多不同的设计。亥姆霍兹共振光声池则是应用于低频范围的声共振光声池。为寻求这种光声池的优化设计,本文从理论分析着手,讨论共振频率和光声池结构参数的关系以及光声信号的共振增强,并在实验上作了验证。本文导出的修正公式使实验结果理论计算很好符合,对具体设计具有实际意义。文中最后提出了优化设计的实施方案     

车内低频噪声声固耦合及试验优化设计

利用某国产轿车的声固耦合有限元模型对车内低频噪声进行了预测、分析和优化,并通过实车道路试验得到动力总成悬置激励、路面通过悬架传递到车身的激励以及驾驶员耳旁声压级响应。将测得的激励施加于模型中的相应位置进行频率响应分析,并预测车内低频噪声。从预测结果与试验结果的对比可以看出,二者具有较好的一致性,证明了轿车声固耦合模型的有效性。分析了驾驶员耳旁声压级对车身结构各壁板的灵敏度,根据灵敏度分析结果,应用涂贴阻尼层的方法对车内噪声进行控制,通过对阻尼层的试验优化设计,优化了涂贴阻尼层的密度及厚度。优化后车内噪声峰值降低了1.13dB(A),总声压级降低了0.62dB(A),阻尼层的总质量降低了1.935kg。     

某SUV车身结构声学研究

采用Hypermesh软件建立了某SUV车内声腔有限元模型,通过Virtual.lab软件对该模型进行了自由模态分析计算;利用Virtual.lab对车身结构进行频响分析,并利用计算结果对车内噪声水平进行了计算,对选定板件对车内噪声水平贡献量进行分析,并根据分析结果提出了简单的降噪方案。     

吸声超材料研究进展

低频声波在传播过程中具有波长较长、难衰减的特点,且易与人体器官发生共振,对人体健康造成严重影响。为了解决传统吸声材料难以对低频声波加以控制的问题,本文通过正在发展的声学超材料总结了解决噪声污染问题的方式。本文归纳了吸声超材料的研究现状,介绍了几种典型吸声超材料结构通过结构设计实现低频降噪的具体方法与实际效果,包括薄膜薄板式吸声超材料、类亥姆霍兹式吸声超材料以及复合式吸声超材料。最后在此框架下,结合目前吸声超材料设计和实用化过程中存在的不足,对吸声超材料领域存在的问题和未来的研究方向进行总结。为吸声结构设计和相关性能的研究以及实际应用提供了一定参考。     

不同边界条件封闭空腔内噪声主动控制研究

应用模态理论对两弹性壁封闭空腔内耦合声场进行建模,弹性壁边界条件分别采用简支和固支两种情况来讨论。由于不同边界条件对应的结构模态振型函数不同,因此腔内初级声势能峰的幅值和位置不同,而目标噪声的选取与势能峰的大小有关;同时,控制力的位置也通过优化的声势能轮廓图来设计。利用优化的控制力可实现对腔内噪声实施主动控制。研究表明两种边界条件确定的控制力对腔内声场的控制均取得了一定的降噪效果,但封闭空腔和确定控制力的边界条件一致时,目标噪声的控制效果明显好于两者边界条件不一致时的情况。因此,准确判断弹性壁之间的边界约束对初级声场特性分析及声场控制具有显著影响。     

亥姆霍兹线圈磁场的均匀区域

本文通过含有勒让德函数的磁场均匀度表达式,计算了亥姆霍兹线圈中点附近均匀度为百分之一的场点,并由此画出了亥姆霍兹线圈百分之一均匀磁场区的边界。     

SUV车身NVH特性频率响应分析

车身NVH特性是影响乘坐舒适性的关键.基于振动声学理论,利用频率响应法,分析车身的振动灵敏度和声学灵敏度,对比车内空间增加20mm前后声学模态和噪声传递函数.通过分析研究,获取了振动和噪声响应峰值较高的连接点,得到优化前后的模态频率、振型基本一致,优化后部分连接点声压值更优.分析结果表明:后悬架弹簧左支座振动灵敏度,排气悬挂-2声学灵敏度较高;车内增加20mm的方案可行.为SUV车身NVH特性研究及车身结构设计优化提供了重要依据.     

多物理场耦合激励下的高铁车内中频噪声计算

采用混合有限元-统计能量分析(FE-SEA)理论搭建了某高速列车车厢的中频声学模型,考虑了内饰件的声学性能,从而研究整备车厢的车内噪声.提出多物理场耦合激励下的高速列车车内结构辐射噪声计算方案,分别采用快速多极边界元、刚性多体动力学和大涡模拟结合Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)声类比法提取了350km/h下的轮轨噪声、二系悬挂力和空气动力噪声,将这些激励源耦合后作用在列车混合模型上,计算了200~1 600Hz内的车内噪声.在相同车速下,选取车内中心距离地板1.2m高度处的仿真与试验声压级进行对比,结果显示2条曲线的变化趋势基本一致,声压级总值相差2.7dB,误差符合工程要求,验证了列车中频声学耦合模型及多物理场耦合激励的精度.     

多物理场耦合激励下的高铁车内中频噪声计算

采用混合有限元-统计能量分析(FE-SEA)理论搭建某高速列车车厢的中频声学模型,考虑内饰件的声学性能,研究整备车厢的车内噪声.提出多物理场耦合激励下的高速列车车内结构辐射噪声计算方案,分别采用快速多极边界元、刚性多体动力学和大涡模拟结合Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)声类比法提取了350km/h下的轮轨噪声、二系悬挂力和空气动力噪声,将这些激励源耦合后作用在列车混合模型上,计算200~1 600 Hz内的车内噪声.在相同车速下,选取车内中心距离地板1.2m高度处的仿真与试验声压级进行对比,结果显示2条曲线的变化趋势基本一致,声压级总值相差2.7dB,误差符合工程要求,验证了列车中频声学耦合模型及多物理场耦合激励的精度.     

超高压空气的热物性计算

为研究高超声速风洞部件的气动特性,运用空气的亥姆霍兹能状态方程和输运物性方程组,计算超高压工况下空气的热物性参数。将计算结果与美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）数据库的实验数据进行比较,得到相对误差值。结果表明,空气亥姆霍兹能状态方程和输运物性方程组计算得到的空气热物性参数与NIST标准实验数据相比误差较小,可以应用于超高压状态下的空气热物性计算。     

附加质量块对某型轿车车内噪声影响的试验研究

针对某型MPV轿车高速行驶时车内低频轰鸣噪声问题,对该车分别进行工作变形和底盘悬架系统对车内噪声测点的传递路径分析发现,横向推力杆是车内低频噪声的产生激励源。为节约成本,采用在横向推力杆上安装附加质量块的方法解决车内低频噪声问题。通过理论计算确定附加质量块的大小和安装位置,并对安装附加质量块后的车内噪声进行测试,发现附加质量块的安装可有效降低该型轿车车内低频噪声问题。