隨著汽車科技與汽車消費(fèi)水平的不斷發(fā)展,汽車行業(yè)的競爭日趨激烈,對汽車NVH性能及聲品質(zhì)性能的要求也越來越高。薄壁件主要分布安裝于發(fā)動機(jī)的表面,它們所產(chǎn)生的噪聲約占整機(jī)表面輻射噪聲的40～50%,是發(fā)動機(jī)的主要輻射噪聲源。由于發(fā)動機(jī)是汽車最主要的振動、噪聲源,因此,研究發(fā)動機(jī)薄壁件的振聲特性對控制發(fā)動機(jī)整機(jī)乃至整車的噪聲有著非常重要的意義。本文從低噪聲結(jié)構(gòu)設(shè)計與低響度結(jié)構(gòu)設(shè)計為切入點(diǎn),以發(fā)動機(jī)三大薄壁件之一的正時罩為例,研究了薄壁件聲學(xué)性能及主要聲學(xué)模態(tài)分析的方法,主要研究內(nèi)容和進(jìn)展從以下兩個方面展開。針對傳統(tǒng)低噪聲控制采用模態(tài)追蹤法確定目標(biāo)模態(tài)的不確定性問題,本文提出了一種主要噪聲貢獻(xiàn)模態(tài)分析法。該方法可以計算任意頻率處的每階運(yùn)行模態(tài)的噪聲貢獻(xiàn)量,為結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供依據(jù)。采用一階四面體建立正時罩有限元模型,計算每個單元的剛度矩陣及質(zhì)量矩陣,再集成得到結(jié)構(gòu)的剛度矩陣及質(zhì)量矩陣,并計算結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率及模態(tài)振型。將多體動力學(xué)計算得到的螺栓孔激勵力施加于用于模擬安裝約束的理想彈簧單元上,采用模態(tài)疊加法計算正時罩動力學(xué)響應(yīng)。通過模態(tài)測試及表面振動速度測試的結(jié)果驗證了有限元建模和動力學(xué)響應(yīng)的準(zhǔn)確性。將復(fù)...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 發(fā)動機(jī)振動噪聲及聲品質(zhì)研究進(jìn)展
        1.2.1 振動噪聲控制研究
        1.2.2 聲品質(zhì)研究
    1.3 本文的研究內(nèi)容
2 主要噪聲貢獻(xiàn)模態(tài)法
    2.1 薄壁件的低噪聲虛擬設(shè)計流程
        2.1.1 有限元分析
        2.1.2 聲學(xué)預(yù)測及分析
        2.1.3 結(jié)構(gòu)改進(jìn)及評估
    2.2 主要噪聲貢獻(xiàn)模態(tài)法的理論推導(dǎo)
    2.3 本章小結(jié)
3 發(fā)動機(jī)薄壁件的振動特性分析
    3.1 薄壁件有限元分析
        3.1.1 單元剛度矩陣及質(zhì)量矩陣
        3.1.2 組裝整體剛度及質(zhì)量矩陣
        3.1.3 動態(tài)分析理論
    3.2 正時罩有限元模型的建立與驗證
        3.2.1 有限元建模及計算
        3.2.2 模態(tài)測試試驗
        3.2.3 模型驗證
    3.3 正時罩結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析
        3.3.1 動力學(xué)響應(yīng)計算
        3.3.2 表面振動測試
        3.3.3 動力響應(yīng)驗證
    3.4 本章小結(jié)
4 薄壁件的聲學(xué)分析及優(yōu)化
    4.1 聲學(xué)分析方法
        4.1.1 振動速度映射關(guān)系
        4.1.2 輻射噪聲計算
    4.2 正時罩聲學(xué)預(yù)測及分析
        4.2.1 聲學(xué)預(yù)測及驗證
        4.2.2 主要噪聲貢獻(xiàn)模態(tài)分析
    4.3 薄壁件結(jié)構(gòu)聲學(xué)優(yōu)化
        4.3.1 理想約束優(yōu)化
        4.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 薄壁件的低響度結(jié)構(gòu)設(shè)計
    5.1 響度數(shù)值計算與拓?fù)鋬?yōu)化理論
        5.1.1 三分之一倍頻程轉(zhuǎn)化方法
        5.1.2 響度計算方法
        5.1.3 拓?fù)鋬?yōu)化原理
    5.2 響度仿真計算
        5.2.1 有限元模型建立與驗證
        5.2.2 動力學(xué)分析與驗證
        5.2.3 聲學(xué)預(yù)測與驗證
        5.2.4 響度仿真分析
    5.3 響度優(yōu)化
        5.3.1 多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化
        5.3.2 響度優(yōu)化
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)
    6.1 研究成果
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：4040369