驾驶室面板声学分析与结构优化

车室内噪声控制具有重要的研究意义。建立某拖拉机驾驶室结构和声学的数值模型,通过模态分析评估声腔整体设计;基于声固耦合分析计算驾驶员右耳旁声压,利用声学传递向量进行驾驶室面板声学贡献度分析,确定实际激励下引起噪声峰值的主要正贡献面板。根据分析结果对结构进行改进,降低了驾驶员耳旁噪声,研究结果对工程生产具有一定的参考价值。     

车辆怠速噪声分析验证与优化

以某车型车身与车架系统为研究对象,应用声学有限元方法与有限元仿真分析软件建立了车辆车身与车架的声学有限元计算模型,对车辆驾驶员右耳怠速振动噪声进行了分析与计算,并与试验测试数据进行了对比,仿真计算与试验结果的吻合度较好,证明了分析模型的有效性和数值仿真方法的可行性。在此基础上,进行了模态贡献量分析,指出了特定频率贡献较大的模态阶次,提出降低噪声的措施。通过这些降噪措施,有效地降低了驾驶员耳旁噪声。     

基于轻量化设计的挖掘机驾驶室噪声分析

构建了某挖掘机驾驶室的结构和声学有限元模型,以驾驶室结构厚度为优化设计变量,以驾驶室第1阶结构模态为约束条件,对驾驶室进行了轻量化优化设计.同时,以空调出风口处模拟体积声源激励,在考虑声固耦合条件下,通过声声传递函数分析驾驶员右耳处噪声在轻量化前后的声压级值.结果表明:采用该轻量化方案后,驾驶室结构第一阶模态频率提高了...     

挖掘机驾驶室低频噪声分析与控制

以某挖掘机驾驶室为例,建立结构有限元与声学边界元模型,基于频域逆矩阵方法求解工况下的激励载荷,利用基于模态的强迫响应法求得该激励下驾驶室振动速度响应。以此速度响应为边界条件,将声学传递向量（ATV）法与边界元法相结合计算驾驶员右耳处的声压,并进行了试验验证。对峰值频率处驾驶室面板声学贡献量进行计算,确认贡献显著的板件,对相应板件进行形貌优化和添加阻尼处理,结果表明,驾驶室内声压在对应峰值位置有较明显的下降。     

全地域机动车驾驶室声学特性分析

以某全地域机动车驾驶室为研究对象,建立驾驶室的有限元模型,验证了有限元模型的有效性。以此有限元模型为基础构建驾驶室谐响应模型,进行谐响应分析,发现驾驶室后壁板的振动是引起驾驶室内部噪声的主要原因。研究驾驶室内部噪声特性,分别进行了声学空腔模态分析和声固耦合模态分析,发现声固耦合系统声压分布比较均匀,大部分呈现局部模态,主要原因可能是驾驶室后壁板的振动。通过驾驶员耳旁声压分析发现增加驾驶室后壁板的厚度,可以在一定程度内降低驾驶室内部噪声对驾驶员的影响,为同类驾驶室通过依靠结构改进来改善声场环境提供了案例依据。     

某电动轿车车身结构优化与NVH性能提升

以某电动轿车车身与底盘间主要接附点为激励源,以驾驶员的右耳为响应点,利用装备车身有限元模型和装备车身乘员舱声学空腔有限元模型建立整车声固耦合有限元模型。对整车声固耦合有限元模型进行噪声传递函数分析,结合装备车身模态分析,分析出对噪声传递贡献量比较大的车身部件,并对这些车身部件进行优化,优化后车内声压值有了明显降低,从而达到了提高车身噪声、振动与声振粗糙度(Noise Vibration Harshness,NVH)性能的目的。     

基于声学灵敏度的汽车噪声声-固耦合有限元分析

车身结构声辐射的预测对于噪声的控制和降低有着重要的意义.首先推导了声-固耦合有限元的控制方程,并得到模态参与因子和板块声学贡献量的计算方法;然后以某商务车为研究对象,应用虚拟试验场技术,建立声-固耦合有限元模型,包括车身与汽车室内空腔的有限元模型;选择车身与底盘的连接点作为声学灵敏度分析的激励点,采用声-固耦合有限元法,计算得到各悬置点至驾驶员耳旁的声学灵敏度;从声学灵敏度分析结果中发现,车身模态在共振峰70、138、200 Hz处均存在较大的峰值;研究这三个峰值的频率点及其结构,并计算结构模态和声学模态参与因子以及车身板块的声学贡献量,最终得出对车内声学响应影响最大的板块和结构模态.     

利用阻尼材料改善驾驶室声学特性的研究

为改善某款商用车驾驶室声学特性,建立该驾驶室的声固耦合有限元模型,通过频率响应分析,得到车内的声学响应。对81 Hz处声压峰值进行声学结构模态参与因子分析和板件贡献分析。对贡献最大的板件进行自由阻尼处理。为减少阻尼材料使用量,将阻尼材料体积作为约束条件,阻尼材料单元相对密度作为设计变量,以贡献最大的结构模态所对应的模态阻尼比最大化为优化目标,基于优化准则算法用MSC.Nastran的直接矩阵提取程序(Direct matrix abstraction program,DMAP)语言编制拓扑优化程序,对阻尼材料在驾驶室上的分布进行优化。优化后阻尼材料的体积减小40%,目标模态的模态阻尼比降低5.2%。根据优化结果粘贴阻尼材料,使驾驶员右耳处声压和乘员右耳处声压在81 Hz附近分别降低11.2 dBA和10.7 dBA,其他峰值处声压变化不大。     

某工程车驾驶室ROPS仿真分析及试验研究

某工程车驾驶室翻车保护结构(ROPS)是驾驶员在车辆发生翻车事故中重要的安全保障,结构可靠性对驾驶员生命安全有着不可忽视的作用。本研究通过建立某工程车驾驶室ROPS虚拟模型,根据非线性有限元接触理论,对模型进行最小侧向承载能力、最小垂直承载能力有限元分析,再对ROPS样机进行试验研究。结果表明,应用非线性有限元分析方法对ROPS理论计算是合理的。     

某城镇客车车身结构噪声特性分析

对某城镇客车车身利用有限元和声学边界元的理论,建立了车身骨架、声腔和声固耦合有限元模型,设置了输入输出场点。对来自发动机的汽车结构噪声使用Virtual Lab进行CAE仿真分析和板块贡献量分析,得出该车内结构噪声的峰值频率和面板贡献系数最大的板块,为之后的降噪处理提供建议。     

基于声-固耦合模型的车内噪声响度参数的预测与分析研究

针对传统A计权声压级评价指标对噪声低频成分衰减较大,常常出现车内声压级达标,声品质不合格的问题。引入心理声学参数的响度参量,利用虚拟仿真技术分析评价车内声学特性。建立驾驶室声-固耦合有限元模型,结合试验激励数据,进行基于模态的声学响应计算。在Matlab平台上,建立车内声品质客观心理声学参数响度的计算模型,对比预测驾驶室内场点的声压级和响度分布,结合声压级和响度结构板块贡献量分析,研究声压级和响度参量评价驾驶室结构特性的差别并识别驾驶室主要噪声源。以此为基础指导优化驾驶室结构阻尼铺设位置,综合提高车内声学品质。     

混合驱动工况下HEV车内辐射声场仿真分析

为对某混合动力汽车混合驱动工况下的辐射声场进行研究,借助Hypermesh和Virtual.Lab建立车身结构和车内声腔的有限元模型.在车身悬置连接点处分别导入激励力,应用模态叠加法计算车身各板件的振动加速度响应频谱与模态参与因子图,并利用声传递向量(ATV)法对车身各板件振动进行声学贡献量分析.结果发现其中车身底板与顶棚是该HEV车在混合驱动工况下驾驶员右耳噪声的"主要贡献板块",并且在底板与顶棚上使用面密度较小的聚酯+聚丙烯降噪材料,根据分析结果,对车身相关板块采取降噪措施后,总降噪量达3.2dB,证明了该方法的有效性.     

轻型森林消防运兵车结构噪声分析

为了降低轻型森林消防运兵车车身结构振动噪声,测算发动机在怠速工况及高转速工况下对车身的激励,基于有限元法对车身结构做频响分析,通过直接边界元法对车室声腔进行声场分析并预测乘员耳旁噪声,用ATV法针对关注频率进行板块贡献量分析,找到对场点贡献量最大的板块,所提出改进的方案使驾驶员及乘员耳旁峰值噪声下降了2.07%~4.28%。研究表明,该方法简便有效,为改善消防车舒适性、提高战斗力有积极作用。     

汽车驾驶室声固耦合系统的灵敏度分析

汽车车内声学灵敏度分析,是汽车NVH(Noise Vibration Harshness)特性研究的重要内容.文中利用有限元方法,建立汽车驾驶室三维声固耦合模型,在ANSYS中计算了驾驶室在20～200 Hz频率的声固耦合振动特性.利用ANSYS的灵敏度分析功能,计算了驾驶室内某点声压级对驾驶室各面板厚度的灵敏度,为有效降低车内某点噪声及进行结构修改,提供了方向性指导.     

基于板件贡献分析的装载机驾驶室低噪声设计

分别建立某装载机驾驶室及室内声腔有限元模型,通过单点输入多点输出(single input and multiple output,简称SIMO)法模态试验验证了声振耦合模型的准确性,测取悬置点激励进行频率响应分析及室内噪声预测。对驾驶室进行声学灵敏度分析,采用声传递向量法对驾驶室进行声学板件贡献度分析并对关键板件进行形貌优化,同时添加橡胶阻尼材料抑制壁板振动,进行二次声压虚拟预测。结果表明,声学灵敏度分析可得到多阶关键声振耦合频率,声传递向量法板件贡献度分析能准确定位产生噪声峰值的关键板件,形貌优化及添加阻尼材料的方案降噪效果显著,室内总声压级降低了4.43dB。此方案系统地为低噪声车身设计提供了技术路线,减少了传统方案的主观性和重复性,缩短了研发周期,降低了研发成本。     

驾驶室结构振动及其声固耦合噪声响应分析

利用有限元分析软件ANSYS和声学分析软件SYSNO ISE对卡车驾驶室的振动与内部声场耦合做了数值计算分析研究。介绍了振动频响分析方法,动力学计算与声学边界元模型耦合的具体步骤。通过计算分析,分别研究了驾驶室结构的声固耦合模型与非耦合模型对室内声场的影响,从而找出在不同的壁板厚度条件下,声固耦合作用对室内噪声的影响,以及驾驶室内声场的变化规律。     

随机激励下车辆内声场分析与声学灵敏度优化

根据某乘用车的结构有限元模型,建立了内声腔有限元模型、整车动力学模型。以Adams/View动力学仿真分析结果作为室内声场分析的边界条件,利用分析软件Virtual.Lab计算出驾驶员耳部的声压级、结构钣金件振动声学贡献度以及噪声传递函数。再进行优化关键钣金件的拓扑形貌优化,从而改进了噪声灵敏度。该完整分析流程在车辆前期设计阶段有一定的指导意义。     

轿车车内中频噪声分析及车身板件优化

为降低轿车车内中频噪声问题,采用有限元与统计能量混合的方法对某国产轿车的车内声场进行建模,在动力总成激励和路面激励下对模型进行了仿真分析。通过车身板件功率贡献分析,找到对驾驶室噪声影响较大的板件,并对前围板、顶棚等关键板件添加不同的阻尼和改变衬底材料等进行声学处理,对比分析整车模型处理前后的车内噪声值,证明了控制方法的有效性。     

工程车辆驾驶室噪声特性分析及优化

介绍工程机械噪声问题分析方法,通过理论仿真分析与实验结合方法对工程机械驾驶室噪声问题进行研究。以某型挖掘机驾驶室为研究对象,用LMS Virtual Lab建立驾驶室结构和声学有限元网格,对驾驶室进行结构声学耦合分析,同时运用噪声测试设备对研究车型驾驶室进行声学摸底测试,对比结构声学耦合有限元分析数据,找出薄弱环节,提出改进方案。根据改进方案在驾驶室关键位置布置减振降噪材料改进驾驶室结构,并测试改进后各工况下驾驶室噪声响应水平,对比改进前后数据,表明通过理论仿真分析与实验结合,针对性的进行减振降噪处理的方法可有效降低驾驶室噪声水平,提高驾驶舒适性。     

基于Sobol’法的车身噪声传递函数全局灵敏度分析

针对局部灵敏度分析方法不能考虑参数的概率分布、不能适用参数大范围变化及分析各参数之间交互作用等局限,将Sobol’全局灵敏度分析法引入到汽车噪声传递函数的灵敏度分析中。Sobol’法将函数f(x)分解成2n项递增项之和,通过采样计算模型响应的总方差及各偏方差,以求得灵敏度,从而有效避免了局部灵敏度分析方法的缺陷。以某型轿车为例,在建立声固耦合有限元模型的基础上,计算出从悬置点到驾驶员右耳处的车身噪声传递函数,并运用Sobol’法分析出相关板件厚度的一阶全局灵敏度及总体全局灵敏度值,从而甄别出对驾驶员耳旁声压单独影响较大或交互作用显著的板件,为车身噪声传递函数的优化工作提供指导。应用实例验证了该方法的有效性。