車內(nèi)低頻聲學(xué)特性分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，消費(fèi)者們?cè)谶x購(gòu)車輛時(shí)也變得愈來(lái)愈理性。在汽車性能的各項(xiàng)指標(biāo)中，NVH性能由于關(guān)系到乘車舒適性，已成為消費(fèi)者著重考慮的指標(biāo)之一。噪聲作為最直接影響人們駕乘體驗(yàn)的因素，往往也被優(yōu)先考慮。而噪聲中與汽車結(jié)構(gòu)有關(guān)的20-200Hz低頻噪聲由于會(huì)引起駕駛員和乘坐者極大地不適，在汽車開(kāi)發(fā)中應(yīng)重點(diǎn)考慮這一頻率段的聲學(xué)特性。
　　車內(nèi)的低頻噪聲很大程度上來(lái)源于汽車行駛過(guò)程中車身薄板的振動(dòng)，為了保證駕駛員與乘客的乘車舒適性，車廂

2、內(nèi)由薄板結(jié)構(gòu)振動(dòng)輻射的噪聲水平應(yīng)盡可能降低。論文基于考慮多個(gè)場(chǎng)點(diǎn)與多個(gè)峰值頻率的改進(jìn)的綜合聲學(xué)貢獻(xiàn)量確定關(guān)鍵板件，運(yùn)用形貌優(yōu)化、尺寸優(yōu)化、基于響應(yīng)面模型的遺傳算法優(yōu)化與基于模態(tài)應(yīng)變能的阻尼減振材料布置等方法對(duì)電動(dòng)汽車的車內(nèi)低頻聲學(xué)特性進(jìn)行優(yōu)化。
　　首先，在有限元軟件HyperWorks中建立某純電動(dòng)汽車的白車身有限元模型，并進(jìn)行自由模態(tài)分析。通過(guò)與對(duì)標(biāo)車型白車身模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證該電動(dòng)汽車白車身有限元模型的有效性。以此為基礎(chǔ)

3、，建立封閉車身有限元模型，在NX Nastran中完成了0-400Hz封閉車身自由模態(tài)分析。
　　其次，建立包含駕駛員、座椅模型的考慮內(nèi)飾阻抗系數(shù)的聲腔邊界元模型，采用基于模態(tài)疊加法計(jì)算結(jié)構(gòu)響應(yīng)的ATV聲傳遞向量法進(jìn)行20-200Hz的車內(nèi)低頻聲學(xué)特性頻響曲線求解。論文采用改進(jìn)的綜合聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析方法，綜合考慮駕駛員右耳和后排座椅中央這兩場(chǎng)點(diǎn)處多個(gè)峰值頻率的影響，確定頂棚、后背門(mén)、左后門(mén)、左下后圍、右上后圍、防火墻和后地板等板件作

4、為車內(nèi)低頻聲學(xué)特性優(yōu)化的關(guān)鍵板件。
　　再次，對(duì)于綜合聲學(xué)貢獻(xiàn)量最大的頂棚區(qū)域，通過(guò)與競(jìng)品車型對(duì)比確定添加輔助加強(qiáng)筋與敷設(shè)阻尼減振材料的優(yōu)化方案?；谛蚊矁?yōu)化確定輔助加強(qiáng)筋的布置位置；基于尺寸優(yōu)化得到頂棚結(jié)構(gòu)各部件的最優(yōu)厚度；基于頂棚綜合聲學(xué)貢獻(xiàn)量，得到阻尼減振材料的有效布置區(qū)域；基于近似模型的遺傳算法優(yōu)化，獲得阻尼減振材料的最佳厚度分配。經(jīng)過(guò)上述組合優(yōu)化，得到頂棚區(qū)域的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，有效地優(yōu)化了電動(dòng)汽車的車內(nèi)低頻聲學(xué)特性。