商用车中排座椅振动特性分析与优化

针对某商用车路试时中排座椅抖动问题,通过有限元仿真分析获得了其模态频率和振型,并完成模态试验验证。通过四通道扫频试验分析了座椅的振动特性,运用传递路径分析法(TPA)计算了座椅振动传递函数并识别出传递路径贡献量,结果表明,座椅靠背在频率为17.84 Hz处X向振动加速度出现峰值为0.06 g,振动主要传递路径为右前悬挂连结点X向-座椅安装孔Z向-座椅靠背顶部X向。基于分析结果提出了优化方案,实施优化方案后座椅振动降低约40.7%,提升了整车舒适性。     

车辆结构噪声传递特性及其峰值噪声成因的分析

本文对发动机怠速工况下车身结构噪声的传递特性和峰值噪声的成因进行研究。采用力锤敲击法,测量从悬置被动侧加速度至驾驶员右耳的噪声传递函数,导出从加速度至声压的传递函数,再根据发动机怠速下悬置被动侧的加速度激励,高精度合成了驾驶员右耳处的总声压并研究路径传递噪声的贡献。结果表明,总声压是频域中所有路径传递声压的叠加,与路径传递声压的幅值与相位均有关,路径传递声压对总声压的贡献有正负之分。最后识别出主要的传声路径,并利用动刚度曲线、噪声传递函数曲线和悬置的加速度谱,对路径的峰值噪声成因进行了分析。     

基于频率响应的客车骨架结构优化

为了优化某款全承载式客车车身结构,在Hypermesh中建立了该客车车身有限元模型,进行了模态分析及频率响应分析,得出了整车的振动特性及关键位置处的幅频特性曲线.同时为了降低驾驶室座椅支架处振动峰值,通过频率响应灵敏度分析确定了优化设计变量并进行优化设计.优化后驾驶室座椅支架关键频率处的响应幅值在15.5 Hz处降低了30.7％,提高了乘坐的舒适性,车身质量也减轻了0.026 t.     

基于面板贡献量控制车内噪音声

针对某SRV车,建立了白车身有限元模型和声学边界元模型.对声固耦合和非耦合时驾驶员右耳的声压频率响应特性进行分析,结合模态分析找出关注频率.在这些频率下进行面板贡献量分析,找出了主要的正负贡献面板.对白车身进行速度频率响应分析,找出振动腹部的节点;运用加权系数法,建立与节点速度和场点声压有密切关系的目标函数.在此基础上...     

基于多参考传递路径分析的路面噪声研究

介绍了主分量分析和结构传递路径的基本理论,建立了结构路面噪声传递路径分析模型。在分析路面激励力及其传递路径的基础上,进行了路面噪声的结构传递路径试验。利用主分量分析将多参考问题解耦,并利用逆矩阵法得到了路面激励力。传递路径分析结果表明,在25 0Hz以下合成声与实测声压在主要峰值附近吻合,进而验证了模型的准确性。基于该模型分析了驾驶员内耳噪声在86 Hz的各传递路径的贡献量。     

某乘用车加速行驶车内噪声问题诊断与优化研究

在某乘用车的研发阶段,通过主观评价,其存在加速工况下车内轰鸣噪声问题,使用整车虚拟仿真与试验相结合的方法进行问题分析和诊断优化.首先,建立整车有限元分析模型,进行模型校验,使用基于模态的频响分析方法在整车模型中复现整车加速噪声问题.然后使用问题诊断分析方法,对加速噪声峰值频率处响应结果进行节点贡献量分析和传递路径分析,...     

基于声模态和板件贡献分析的车身降噪研究

通过对白车身有限元模型分析建立了车内声腔声学模型,结合对车内噪声峰值频率和声腔模态频率的对应性分析,找出了板件辐射噪声的主要贡献频率。通过对板件贡献量分析找出对驾驶员右耳声学贡献量较大的板件,确定了阻尼材料的最佳粘贴位置和厚度。实车测试表明,粘贴阻尼材料后车内(90 Hz处)声压级降低了4.97 d B,达到了降噪的目的。     

怠速工况下发动机噪声与乘坐室内声场传递路径研究

汽车车内噪声对汽车的舒适性影响较大,提高乘坐舒适性、降低车内噪声已成为汽车产品开发中的重要环节之一。文中对某国产轿车在怠速工况下发动机噪声对乘坐室内声场传递路径的研究,得到其发动机舱和驾驶室噪声信号,然后基于数字信号分析技术,对噪声传递路径进行分析研究。对该车乘坐室内多点声压进行了测量,并利用Matlab软件分析各测量点与驾驶员右耳声压的互相关性以及能量的传递,分析乘坐室内声场传递路径的识别方法,并且提出降噪措施。     

基于ATV的车内低频噪声贡献量分析与改进

在研究汽车车内噪声的过程中,判断低频噪声的主要来源和降低车内低频噪声水平是一个难点。运用声传递向量（ATV）技术,以某轿车为例,建立车内声学空腔边界元模型,对车内低频噪声进行仿真;通过对声传递向量以及声压频响函数的计算,进一步对低频段的噪声贡献量分析,为判断低频噪声的主要来源提供了一种分析方法。选取车内驾驶员右耳畔声压响应的6个峰值点,采用幅值—相位图对场点声压进行模拟,对车身板件声学贡献量进行排序,发现防火墙和前挡风玻璃的结构振动对车内低频噪声的产生可能有重要影响,为进一步的改进提供一定的参考依据。改进设计后,车内低频噪声水平得到一定程度抑制。     

涡轮增压器进气口消声器设计与性能评估

道路试验测得了某小型汽油车进气管口、车内驾驶员右耳处声压频谱,确定其2.6~3.0k Hz频段噪声源为增压器。结合有限元法设计了压气机进气口消声器,并计算了其无流条件下的传递损失,用两负载法实验加以验证,两者结果相吻合;1.8~3.3k Hz频率范围内,传递损失平均达25d B以上。最后对比了安装消声器前后进气管口和车内噪声的声压频谱,结果表明:消声器在目标频段具有理想的消声性能,有效降低了因增压器噪声引起的车内异响。     

基于整车路噪性能提升的轮胎优化设计

为提升整车路噪性能,本文中基于虚拟试车场技术和代理模型优化方法对轮胎参数进行了优化.通过集成试验场扫描所得路谱、CDTire轮胎模型和整车声固耦合模型,建立了整车路噪仿真环境.采用最优拉丁超立方采样、Kriging模型和多岛遗传算法构造了优化模型.以轮胎关键物理参数为设计变量,驾驶员外耳声压级均方根为优化目标,测点三向...     

基于A柱-后视镜车内气动噪声数值模拟与预测

针对后视镜引起的前侧窗与车内气动噪声问题,采用计算流体力学(CFD)方法对某商用车进行车外后视镜区域数值模拟和车内噪声预测的研究。稳态分析采用RANS模型中SST(Menter)k-ω模型,瞬态分析采用基于SST(Menter)k-ω的分离涡模拟(DES);通过分析后视镜侧窗区域的稳态静压力与瞬态动压力、速度和涡量云图,揭示了因A柱后视镜而产生车窗表面的湍流压力脉动的机理;同时求解瞬态流场获得两侧车窗表面湍流压力脉动载荷。采用声学FEM方法将车窗表面湍流压力脉动作为边界条件来计算气动噪声的传播,基于车内声学空间不同频率的声压级云图分布规律,说明了车内气动噪声主要集中在中低频段和声压级最大的分布区域;驾驶员左耳旁声压级曲线展示了20-2500 Hz频段内声压级变化规律。最后进行实车道路滑行测试,证实了气动噪声在车速80-110 km/h时较为明显的结论;采用CFD结合声学有限元的方法可较为准确地预测车内100-2500 Hz气动噪声的声压级,为优化后视镜、降低驾驶室内气动噪声提供仿真和试验的技术方案。     

Prediction of interior noise by excitation force of the powertrain based on hybrid transfer path analysis

In the early design stage of a vehicle, simulation of interior noise is useful for assessment and enhancement of the noise, vibration and harshness (NVH) performance. Traditional transfer path analysis (TPA) technology cannot simulate interior noise since it uses an experimental method. In order to solve this problem, hybrid TPA is employed in this paper. Hybrid TPA uses simulated excitation force as the input force, which excites the flexible body of a car at the mount points, while traditional TPA uses the measured force. This simulated force is obtained by numerical analysis of the finite element (FE) model of a powertrain. Interior noise is predicted by multiplying the simulated force by the vibro-acoustic transfer function (VATF) of the vehicle. The VATF is the acoustic response in the compartment of a car to the input force at the mount point of the powertrain in the flexible car body. The trend of the predicted interior noise based on the hybrid TPA corresponds very well to the measured interior noise, with some difference due to not only experimental error and simulation error, but also the effect of the airborne path.     

柴油机结构振动和辐射噪声特性研究

集多体动力学方法、有限元方法、声学边界元方法于一体,对某柴油机结构振动和结构辐射噪声特性系统地开展了数值预测和分析工作。通过模态试验数据修正了发动机各部件及组合结构有限元模型,确保了有限元模型的合理性。由计算所得发动机结构表面的振动速度值和试验值变化趋势一致,在部分频率段吻合较好。基于表面振动速度法通过Matlab编程获得了各部件的声功率级及其排序,能够有效地指导低噪声设计工作。通过有限元和边界元方法分别对不同激励工况下发动机结构振动响应和声学响应进行了预测,通过分析可知,在低频段范围内活塞激励和燃烧激励相对阀系激励对整机辐射噪声的影响大,高频段辐射噪声主要集中在1 700Hz左右频段,其中,阀系激励对该频段范围内辐射噪声的影响较大。     

U肋加劲板的声振特性研究

为分析U肋加劲板的声振特性,联合锤击试验和数值仿真方法从振动传递特性和声辐射性能2个方面进行研究。首先,以某钢箱梁为原型,设计制作一足尺U肋加劲板结构,通过锤击激励获得不同位置的振动和噪声响应。然后,以有限元计算得到的振动响应作为边界元仿真的边界条件,建立混合有限元-边界元模型预测U肋加劲板的振动声辐射,并将仿真结果与实测值进行对比。最后,通过数值仿真探讨U肋的声振贡献量,并分析结构设计参数（顶板厚度、U肋厚度和U肋间距）对顶板声功率级的影响规律。研究结果表明：相比混凝土结构,U肋加劲板的振动噪声更加明显,且频谱范围更宽,主要集中在几百至上千Hz;U肋正上方和U肋之间的顶板原点导纳差异不大;顶板原点导纳和U肋传递导纳的频谱特性相似,并在量值上具有可比性;混合有限元-边界元预测方法具有较高的精度,但计算效率不高;受到U肋自身的振动声辐射和声反射效应的影响,U肋加劲板正下方的噪声比侧方高出约10 dB（A）,声压级峰值频段为400~1 250 Hz;顶板厚度和U肋间距是决定顶板声辐射大小的决定性因素,算例中顶板厚度减小6 mm或U肋间距增大300 mm时,顶板声功率级分别增加5.4 dB（A）或9.4 dB（A）;U肋厚度在6~10 mm内变化时,顶板声功率级改变不大。     

利用A/T模型分析整车怠速振动性能

利用整车有限元模型计算出发动机曲轴转矩到驾驶员座椅和转向盘的加速度的传递函数,同时通过试验测量出发动机怠速时的输出转矩,因此,利用A/T模型可在汽车开发的前期较好地预测并控制整车怠速振动.最后以分析实例和试验验证了该方法在整车性能设计中的适用性和准确性.     

轿车声固耦合低频噪声的有限元分析

建立结构载荷激励下乘坐室空腔声学系统和声固耦合系统的有限元模型。利用有限元软件ANSYS和LMS V irtual.lab对某轿车乘坐室结构与空腔声模态的频率和振型进行分析,采用直接法和模态叠加法对该轿车车内噪声仿真结果进行比较,指出采用模态叠加法计算声固耦合问题时,对于结构模态阶数的提取要求。通过计算仿真分析该模型低频噪声在频域中的分布情况,为降低由结构振动引起的车内低频噪声提供结构修改和声学修改依据。     

Excitation force analysis of a powertrain based on CAE technology

The excitation force of a powertrain is one of major sources of interior noise in a vehicle. This paper presents a novel approach to predict the interior noise caused by the vibration of the powertrain by using the hybrid TPA (transfer path analysis) method. Although the traditional transfer path analysis (TPA) is useful for the identification of powertrain noise sources, it is difficult to modify the structure of a powertrain by using experiments for the reduction of vibration and noise. In order to solve this problem, the vibration of the powertrain in a vehicle is numerically analyzed by using the finite element method (FEM). The vibration of the other parts of the vehicle is investigated by using experiments based on vibrato-acoustic transfer function (VATF) analysis. These two methods are combined for the prediction of interior noise caused by a powertrain. Throughout this research, two papers are presented. This paper presents a simulation of the excitation force of the powertrain exciting the vehicle body based on numerical simulation. The other paper presents a prediction of interior noise based on the hybrid TPA, which uses the VATF of the car body and the excitation force predicted in this paper.     

车辆内部异常噪声的传递途径研究

针对某车型开发过程中车内异常噪声问题进行了试验分析,确定了发动机支承为该车辆车内异常噪声的主要来源,识别出异常噪声向车内传递的传递途径,并对发动机支承进行了优化.试验结果表明,优化支承使车内右后座位处500 Hz附近的声压敏感度峰值降为原来的50%;倍频带噪声级下降了约3 dB;主观评价显示该异常噪声得到了明显改善.     

汽车乘座室结构与声学耦合特性的研究

本文介绍了有限元法和模态分析技术在ＴＪ１１０汽车车身结构振动和乘座室空腔内部噪声测试分析上的应用，同时应用声－固耦合理论对车身结构与车内噪声耦合进行了研究，得出了相应的结论，为降低由结构振动所引起的车内低频噪声提供了结构修改和声学修改的依据。