發(fā)動機結構噪聲和進氣噪聲的數字化仿真及優(yōu)化設計研究.pdf

1、為了促進發(fā)動機振動噪聲研究水平的提高，特別是為了深化數字化仿真技術在發(fā)動機及整車的振動噪聲控制方面的應用，推動數字化仿真技術在該領域的應用向更深、更廣的層次邁進，本文對發(fā)動機振動噪聲測試方法、數字化仿真方法、先進的結構優(yōu)化設計方法進行了深入細致的研究，并研究了具有企業(yè)實際意義的應用問題。 系統(tǒng)地進行了發(fā)動機噪聲源識別方法的研究，發(fā)展了表面振動速度法，增加了兩類零件聲輻射比的理論計算方法，介紹了聲強測量法在發(fā)動機聲功率預測和噪聲源

2、識別中的應用。提出了一種既高效又滿足一定精度的多體動力學-有限元法-聲學分析法相結合的發(fā)動機零部件NVH性能預測方法，驗證了該方法的準確性，并研究了該方法在發(fā)動機機體低噪聲設計中的應用。以發(fā)動機油底殼為例，對發(fā)動機上的罩殼類零部件振動噪聲預測中涉及的關鍵問題進行研究，如密封墊或隔振墊邊界條件的處理，結構與流體的流固耦合分析方法等，提出了對復雜非線性邊界條件進行處理的“線性簡化邊界法”，并對比了兩種流固耦合法，為此類零件的NVH性能設計提

3、供準確可靠的數字化仿真方法。闡述了進氣系統(tǒng)噪聲產生的根源及進氣系統(tǒng)設計中要考慮的問題，對進氣系統(tǒng)氣動噪聲三維仿真中的邊界條件，即進氣系統(tǒng)的線性化聲源特性的提取方法進行了詳細研究，對實驗最小二乘法、一維有限體積法、圓形活塞輻射器假設法，這三種線性聲源提取方法進行了對比驗證及分析，完善了進氣系統(tǒng)設計不同階段的三維仿真邊界條件的獲取方式。結合實驗驗證，研究了提高進氣系統(tǒng)聲學性能預測準確性的方法，另外系統(tǒng)地研究了發(fā)動機進氣系統(tǒng)設計中進氣口氣動噪

4、聲、結構輻射噪聲、空氣動力學及結構模態(tài)等特性的數字化仿真方法，為進氣系統(tǒng)聲學和空氣動力性能設計提供了整體的數字化解決方案。從現代設計角度出發(fā)，研究將結構優(yōu)化技術應用到發(fā)動機機體輕量化設計和油底殼低噪聲設計中。在單缸機缸體輕量化設計中引入了拓撲優(yōu)化和形狀優(yōu)化方法；在低噪聲油底殼設計中引入了形貌優(yōu)化方法，為優(yōu)化技術在發(fā)動機復雜零部件設計上的應用進行了探索。 本文為發(fā)動機振動噪聲設計水平的提高和發(fā)展，進行了開拓性的工作，發(fā)展和完善了發(fā)