發(fā)動(dòng)機(jī)薄壁件主要噪聲貢獻(xiàn)模態(tài)的研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著汽車(chē)科技與汽車(chē)消費(fèi)水平的不斷發(fā)展，汽車(chē)行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，對(duì)汽車(chē)NVH性能及聲品質(zhì)性能的要求也越來(lái)越高。薄壁件主要分布安裝于發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的主要輻射噪聲源。由于發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)最主要的振動(dòng)、噪聲源，因此，研究發(fā)動(dòng)機(jī)薄壁件的振聲特性對(duì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)乃至整車(chē)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(jì)與低響度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，以發(fā)動(dòng)機(jī)三大薄壁件之一的正時(shí)罩為例，研究了薄壁件聲學(xué)性

2、能及主要聲學(xué)模態(tài)分析的方法，主要研究?jī)?nèi)容和進(jìn)展從以下兩個(gè)方面展開(kāi)。
　　針對(duì)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(wèn)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(jì)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(shí)罩有限元模型，計(jì)算每個(gè)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(jì)算結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻率及模態(tài)振型。將多體動(dòng)力學(xué)計(jì)算得到的螺栓孔激勵(lì)力施加于用于模擬安裝約

3、束的理想彈簧單元上，采用模態(tài)疊加法計(jì)算正時(shí)罩動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。通過(guò)模態(tài)測(cè)試及表面振動(dòng)速度測(cè)試的結(jié)果驗(yàn)證了有限元建模和動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的準(zhǔn)確性。將復(fù)雜結(jié)構(gòu)的正時(shí)罩等效為若干個(gè)活塞式聲源，將動(dòng)力學(xué)計(jì)算的振動(dòng)速度映射到聲學(xué)網(wǎng)格上，進(jìn)行聲學(xué)預(yù)測(cè)。文中以正時(shí)罩為為例，采用表面振動(dòng)速度法計(jì)算輻射聲功率測(cè)試值，并與聲功率的計(jì)算值比較，二者相對(duì)誤差為3.9%。運(yùn)用耦合法來(lái)進(jìn)行主要噪聲貢獻(xiàn)模態(tài)分析，得到任意頻率點(diǎn)處的每階模態(tài)對(duì)噪聲的貢獻(xiàn)量。確定了第一階、第三階、第四