轎車混合FE-SEA建模與車內中頻噪聲分析方法研究

《轎車混合FE-SEA建模與車內中頻噪聲分析方法研究》是依託吉林大學，由陳書明擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：轎車混合FE-SEA建模與車內中頻噪聲分析方法研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：陳書明
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

本項目針對目前轎車車內中頻噪聲預測精度不高和控制方面的難題，提出以混合FE-SEA分析理論為基礎，研究複雜車身結構混合FE-SEA分析中有限元結構體與SEA子系統間相互耦合的機理，建立車身有限元結構與SEA子系統間耦合損耗因子的精確確定方法，揭示混合FE-SEA模型中有限元結構、阻尼形式及位置、SEA參數、FE結構與SEA子系統間的耦合損耗因子、聲學包裝材料參數、複雜結構子系統的泄露與密封等因素對車內中頻噪聲的影響規律。研究轎車混合FE-SEA建模與分析方法，提出改進轎車車內中頻噪聲分析精度的措施，構建高精度的轎車混合FE-SEA模型，並對車內中頻噪聲進行預測，使預測誤差在2.0dB(A)以內。研究車內中頻噪聲的傳遞特性，建立聲學包裝材料性能資料庫，通過多目標最佳化方法對車內聲學包裝進行最佳化，進而實現對車內中頻噪聲的控制。為提升我國汽車振動噪聲設計水平提供理論依據和技術儲備。

結題摘要

汽車中頻噪聲是汽車噪聲的重要組成部分，也是汽車振動噪聲分析領域的一個難點，本項目著重研究轎車車內中頻噪聲的預測、影響因素與控制。在統計能量分析的基本假設和子系統劃分原則的基礎上，提出了混合FE-SEA模型建立的基本方法及子系統的簡化原則，建立了轎車混合FE-SEA模型。通過試驗及理論方法確定了混合FE-SEA模型的基本參數，如模態密度、內損耗因子和耦合損耗因子。同樣通過試驗及理論方法精確確定了轎車混合FE-SEA模型的動力總成懸置激勵、發動機艙聲輻射激勵、路面不平度通過懸架對車身的激勵、車外風激勵。通過參數化及施加激勵後的混合FE-SEA模型對車內中頻噪聲進行了預測與分析，分析結果表明，車內噪聲預測精度較高，預測誤差在2.0dB(A)以內。分析了結構子系統對混合FE-SEA模型精度的影響，確定了有限元子系統和統計能量分析子系統對車內中頻噪聲的影響，得出了結構子系統對模型計算精度影響較大的結論。分析了車外聲腔包絡層對車內噪聲分析精度的影響，聲腔包絡層對車內中頻噪聲的影響較小。同時，分析了結構子系統的內損耗因子和線連線耦合損耗因子對車內中頻噪聲的影響，結構內損耗因子對模型計算精度的影響在400Hz以下較大，線連線耦合損耗因子對模型計算精度的影響較小。通過傳遞路徑分析確定了車內中頻噪聲的主要傳遞路徑。建立了簡單和複雜耦合系統的泄露和密封模型，採用橡膠連線近似模擬車門等結構的密封，得出了密封系統對車內中頻噪聲影響較大的結論。採用阻抗管法測量了典型聲學包裝材料的吸聲係數與隔聲量，建立了車用聲學包裝材料資料庫系統，通過改變車內聲學包裝，最佳化了車內聲學包裝，並同時對車內中頻噪聲進行控制，車內中頻噪聲控制結果表明，通過最佳化聲學包裝車內中頻噪聲降低了0.61dB(A)。項目的研究成果為進一步改善車內聲學環境、提升我國汽車振動噪聲設計水平提供技術儲備，促進相關核心技術的掌握具有重要的意義。