考虑透射噪声的内燃机薄壁件声学预测方法

为了准确地预测内燃机薄壁件的声学性能,利用多体动力学方法获得某柴油机齿轮室罩的螺栓激励,通过有限元法计算得到该齿轮室罩的表面振动速度.结合声辐射效率计算该件的辐射声功率.通过研究该齿轮室罩装配状态下的隔声量后发现,在某几个频率下隔声量会迅速减小,透射量与混响声源的声压成正比且非线性关系.将实验测得的齿轮室罩声压作为边界条件,计算该齿轮室罩的透射噪声,将透射噪声和螺栓激励引起的表面辐射噪声耦合获得的总声功率更接近实际情况.     

列车车轮滚动噪声的频域特性研究

为探究轮轨表面粗糙度激励下车轮的振动辐射声场特征,采用有限元法-边界元法相结合的方法,建立车轮和轨道的三维有限元模型.分析了其结构振动模态和位移导纳,并通过声学边界元软件LMS Virtual.Lab建模,对车轮辐射声场与真实激励下辐射声功率级进行预测研究.结果表明,轮轨接触点处车轮径向导纳变化剧烈,在计算频率范围内自...     

基于流固耦合振动的电抗声功率估算方法

为了确定特高压变电站内主要设备的辐射噪声,掌握高压并联电抗器的振动特性及声功率级确定方法,分别采用声压法和振动法对高压并联电抗器的声辐射功率计算方法进行研究。结果表明:在实测环境下声压法测量并计算声功率易受到环境影响。鉴于此,提出了一种基于流固耦合模型,结合实测激励进行动态响应分析得到本体表面加速度响度,利用边界元法确定高抗本体声功率级的估算方法。所提方法计算得到的声功率级与声压法计算的声功率级误差在3dB以内。同时,该方法还具有一定的抗干扰能力,适用在现场实际情况下进行振动测量,为特高压变电站高压并联电抗器的声功率级及辐射噪声计算提供了指导。     

列车车轮辐射声场的有限元法-边界元法研究

为探索车轮在轮轨表面粗糙度激励下的振动辐射声场特征,利用有限元法-边界元法相结合的方法,完成了建立车轮和轨道的三维有限元模型,根据有限元法分析其结构振动模态和位移导纳特性,通过声学边界元软件Virtual.Lab对车轮辐射声场及真实激励下辐射声功率级进行预测研究.结果表明:轮轨接触点处车轮径向导纳变化剧烈,在计算频率范...     

四缸柴油机机体NVH性能改进

为降低发动机辐射噪声,采用数值计算方法对某四缸柴油机机体的振动声学性能进行分析与改进设计.以有限元理论为指导,划分发动机有限元模型,建立整机的多体动力学模型以及声学模型.通过多体动力学和流体力学计算发动机动力学载荷,通过结构动力学计算机体的振动响应,通过声学计算预测机体的表面辐射噪声,并实验验证计算结果.根据计算得到的机体振动与声学特性,确定影响机体（NVH）性能的关键频率,有针对性的对机体进行低噪声优化设计.在改进模型的基础上重新建立发动机多体动力学模型,计算改进后机体的振动与声学性能.结果表明,通过优化设计,机体的辐射声功率级降低0.9 dBA.     

基于有限元和边界元的轮胎振动声辐射仿真计算

为考察轮胎振动声辐射的规律,本文从仿真计算的角度,以195/65R15型轮胎为研究对象,通过ABAQUS建立了多层复合结构轮胎有限元模型,计算了轮胎接地点在受到径向激励时各节点的振动速度,并将其转化为声学边界条件,在Virtual.Lab中利用间接边界元的方法计算了轮胎的辐射声压、声功率级以及远场指向性,同时考察了胎压,静载以及胎侧材料等对轮胎振动声辐射的影响.结果表明轮胎的振动噪声能量主要集中在各特征频率,而胎面和胎侧的振动是轮胎振动声辐射的主要噪声源.与此同时,胎压和静载对声辐射影响较大,而胎侧材料对声辐射的影响很小.这为轮胎在真实路谱激励下研究其振动声辐射奠定了基础,同时为轮胎滚动过程中振动声辐射的仿真计算提供了指导.     

修正胎体弦轮廓载重子午线轮胎的降噪机理

以载重子午线轮胎295/80R22.5为研究对象,结合模态声学传递向量技术和声学边界元法计算滚动轮胎的振动噪声。采用修正胎体弦平衡轮廓设计理论对轮胎的胎体轮廓进行重新设计,并揭示了修正胎体弦轮廓轮胎振动噪声降低的原因。结果表明,修正胎体弦轮廓轮胎胎侧处的质量降低了7.48%,降噪量达1.98 dB,并显著降低了胎面和胎侧处的振动加速度响应,特别是降低了声压峰值对应的440 Hz和488 Hz频率处的振动加速度响应,抑制了胎面和胎侧的振动,进而降低了轮胎的振动噪声。同时,修正胎体弦轮廓轮胎降低了声学正贡献部件胎面和胎侧处的声压幅值贡献,增加了声学负贡献部件的数量,从而实现降低轮胎振动噪声的目的。     

塑料缸盖罩透射及结构辐射噪声

为了研究缸盖罩透射噪声及结构辐射噪声之间的关系,对某典型四缸汽油机的塑料缸盖罩在最大功率工况下（6 000 r/m）靠近螺栓处的表面振动速度进行测量,利用多体动力学计算整机振动得到该处振动速度结果并与试验进行对比,证明计算结果与试验基本吻合,通过该仿真结果计算出缸盖罩声压级.利用覆盖法对能对顶面声压带来影响的部件进行屏蔽,只保留缸盖罩不屏蔽,对缸盖罩在相同工况下进行声压级的测量.将计算所得声压级（结构辐射噪声）与测试所得声压级（总辐射噪声）结果进行对比分析.结果表明,透射噪声主要分布于频率1 500~3 000 Hz,结构辐射噪声主要分布于500~1 500 Hz利用有限元法及边界元法计算缸盖罩隔声量对该结论进行验证,得到缸盖罩隔声量在1 500~3 000 Hz处迅速下降,与分析结果吻合.     

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.     

基于混合动力汽车正时齿形链系统的振动噪声特性

基于混合动力乘用车的特殊工况要求,在对发动机正时齿形链系统进行结构设计的基础上,进行了正时齿形链系统的振动噪声特性研究。通过建立正时齿形链系统的动力学模型,分析了其动力学特性,并获得了振动分析所需边界条件;基于有限元分析方法,通过模态分析和频率响应分析了正时齿形链系统的振动特性,同时,以正时齿形链系统的振动特性为输入条件进行齿形链系统的声学边界元仿真分析,并对声压-频率响应曲线以及噪声的分布情况进行了研究。结果表明,该正时齿形链系统具有优异的振动噪声特性,本文方法可为混合动力汽车的减振降噪工作提供参考。     

高速列车车轮及轮对的声辐射特性

以CRH3型高速列车的标准车轮为例,采用声学边界元法计算了单个车轮在单位垂向力下的辐射噪声。介绍了一种新型辐板屏蔽式阻尼车轮,并对比分析了阻尼车轮和标准车轮的声辐射特性。考虑了较为完整的边界条件,首先基于多体动力学提取了350km/h下列车的轮轨激励,然后建立了四轮对的声振耦合模型,用于研究轮对噪声在车厢表面形成的声学分布。结果表明:单个车轮的辐射声场随角度呈瓣状变化,随距离逐层递减,具有明显的指向性,踏面和辐板对辐射噪声的贡献量最大;相对于标准车轮,阻尼车轮的辐射声功率明显降低,尤其在峰值频率处;四轮对的辐射声场是多个车轮噪声源经叠加和干涉作用后的复合声场,主要作用在车厢端部,且保留了基本的指向特征;对比观察点处的声学响应发现,标准轮对的噪声峰值均在110dB以下,而阻尼轮对的声压级总值下降约15dB,降噪效果明显。     

汽车油箱流-固耦合模态及对外辐射噪声的仿真分析

以某款SUV车用油箱为研究对象,采用流-固耦合有限元和边界元分析方法,在Virtual.Lab仿真平台上分别对油箱的干模态、湿模态以及装满燃油时的流-固耦合模态进行仿真计算,得到3种情况下的油箱模态频率变化规律,并给油箱施加一定频率范围的激励力,研究其对外辐射噪声水平。结果表明,油箱干模态和湿模态的频率相差不大,而装入燃油后油箱的耦合模态频率大幅降低,油箱对外辐射噪声的高频成分得到很大衰减,但低频噪声成分有所增加。     

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。     

用有限元/边界元方法计算U型管振动声辐射

利用有限元软件AN SY S和声学边界元软件SY SNO ISE对U型管道结构的受激振动与辐射声场进行分析.首先在AN SY S软件中计算结构受结点力激励时外表面的法向位移;然后提取耦合面单元网格数据及其法向位移,作为SY SNO ISE软件中的边界元模型和边界条件,计算出结构体的表面声压和外声场.通过对U型管声振模型计算分析,发现壳体厚度和耦合振动模态对于受激振动辐射声场具有一定影响.本文的研究为解决工程实际中管道振动中的噪声控制与设计优化提供了方便有效的途径.     

自适应声学结构中基于声辐射模态的有源控制策略

研究了结构振动模态和声辐射模态之间的对应关系,并利用该关系建立了一种新的自适应声学结构有源控制策略,即引入单个或多个次级结构抵消初级结构振动模态对应的主导声辐射模态,使得主导辐射模态的声功率最小,从而控制总辐射声功率。研究结果表明:利用该控制策略,只需引入4个次级板同时抵消结构前4阶辐射模态的声功率,即可控制结构所有振动模态的声辐射,在宽频带范围内取得满意的控制效果。     

有限长加筋双层圆柱壳低阶模态声辐射性能分析

采用Fl櫣gge壳体方程描述圆柱壳体的振动,通过将加筋结构等效为反力和反力矩加在圆柱光壳表面上,然后将其引入到壳体振动方程中去.采用Helmholtz波动方程和壳体表面的边界条件来求解位于内层壳和外层壳之间的环形流体,并利用傅氏变换,可以求出声压的表达式,理论结果用辐射声功率和辐射效率的形式表示,详细研究了低阶模态的辐射声功率和辐射效率,说明低阶模态对声辐射起主要作用.分析了壳体的固有模态、激励力和声辐射三者之间的关系,这为用主动控制方法降低有限长加筋双层圆柱壳的振动噪声,提供了理论依据.     

塑料机油冷却器盖加强筋参数的多目标优化

在塑料机油冷却器加强筋参数优化设计中,为了有效地降低振动噪声及提高罩盖强度,结合流固耦合、响应曲面法(RSM)、带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对塑料机油冷却器盖加强筋参数进行多目标优化.采用流固耦合的方法对原塑料机油冷却器盖的振动噪声水平进行预测,根据预测结果识别出对噪声贡献度较大的耦合模态频率;计算流体压力作用下罩盖的应变能;在罩盖底面布置加强筋,基于最优拉丁超立方设计和响应曲面法(RSM)建立加强筋设计参数与识别出的耦合模态频率、应变能和加强筋体积之间的近似模型;以耦合模态频率、应变能及加强筋体积作为优化目标,应用NSGA-Ⅱ对加强筋设计参数进行优化.结果表明,相对于原塑料机油冷却器盖,总声功率级降低了1.6dB,应变能降低了1 561N·mm.     

发动机壳体噪声辐射控制研究

为降低摩托车发动机辐射噪声,以某摩托发动机壳体为研究对象,采用有限元法/边界元法（FEM/BEM）,对发动机壳体的辐射噪声进行仿真计算,确定了辐射噪声的频带和辐射位置,结合声强实验测试,验证了数值计算的正确性。根据数值模拟的结果,对该发动机壳体结构进行优化,并对优化后的壳体进行了噪声辐射预测,将优化前后的声学量进行对比。结果表明：优化后的发动机壳体表面辐射噪声较优化前有所降低,其噪声值降低约4 dB。     

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.     

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.