基于傳遞路徑分析方法的車內低頻結構噪聲識別與控制.pdf

1、車內噪聲是車輛NVH性能的主要指標之一，直接決定著整車的性能品質和車型的市場競爭力，而車內低頻結構噪聲形成機理復雜，其不僅與車身及車內空腔的動力學特性有關，兩者的相互作用也對車內低頻結構噪聲有著極為重要的影響。因此，面對激烈的市場競爭和不斷加快的車型開發(fā)趨勢，如何快速、準確地實現車內低頻結構噪聲的有效識別和控制是汽車研發(fā)領域面臨的重要研究課題之一。本文以建立一套車內低頻結構噪聲快速識別和有效控制的技術流程為目的，開展車內低頻結構噪聲生成

2、機理及其控制策略的基本理論及關鍵技術研究，提出多種優(yōu)化及改進方法。
　　為了實現車內噪聲的結構路徑和空氣路徑的同步分析，完成車內低頻結構噪聲的快速識別，本文以實際開發(fā)的某款車型為研究對象，基于OPAX法分析原理建立了包括結構和空氣路徑的車內噪聲全路徑模型，同時識別了激勵力和聲學載荷，并通過單一源求逆法驗證了載荷識別結果的可靠性。結果表明：發(fā)動機1600rpm工況車內噪聲過大主要由排氣噪聲的空氣路徑引起，而2700rpm工況車內噪聲

3、主要由左懸置X向與吊耳1的Z向等結構路徑引起，對其噪聲控制應從內飾車身的傳遞路徑方面考慮，而控制結構激勵載荷的效果將不明顯，最終為發(fā)動機2700rpm工況的結構噪聲控制指明了方向。
　　為了獲得更真實、可靠的白車身動力學仿真模型，本文改進了車身動力學仿真模型的建模方法，建立了一套仿真模型與試驗數據相互指導的方法，即仿真模型分析數據指導試驗模態(tài)測試，反過來試驗模態(tài)分析結果優(yōu)化仿真模型。以實際樣車為研究對象，基于仿真動力學模型，采用改

4、進的有效獨立模態(tài)平均加速度振型加權法指導試驗模態(tài)測試，不僅保證模態(tài)振型的獨立性而且考慮了不同模態(tài)振型的區(qū)別，高效地獲得可信的試驗模態(tài)數據，同時利用模態(tài)置信度貢獻量分析方法及靈敏度分析方法確定了仿真模型的優(yōu)化位置和參數。結果表明：優(yōu)化后仿真模型的一階扭轉和一階彎曲模態(tài)均滿足模態(tài)頻率誤差低于5％，模態(tài)置信貢獻度大于0.8的要求，即優(yōu)化后的仿真模型與試驗結果具有更接近的模態(tài)頻率和更高的模態(tài)振型一致性，建立了更準確的車身動力學仿真模型。

5、　　為了建立更準確的內飾車身聲-固耦合動力學模型，本文分析了車內空腔動力學特性，基于已優(yōu)化的車身仿真動力學模型，采用耦合面映射技術建立了車身的聲-固耦合模型，并結合試驗識別的載荷搭建了整車的聲-固耦合混合模型，依據模態(tài)疊加法完成了混合模型的車內噪聲預測。結果表明：在發(fā)動機怠速和2700rpm兩個工況，試驗與預測的車內聲壓級在頻域上趨勢相同，集中主要能量的二階和四階頻率上兩者尤為接近，從而驗證了預測結果的準確性和模型的可靠性。
　　

6、針對車身黏貼阻尼材料位置的優(yōu)化問題，本文改進了面板貢獻量分析方法，提出了多工況多場點多頻率的面板貢獻量系數，避免傳統(tǒng)的分析方法可能對不同工況、場點和頻率的聲壓產生的不良影響。以實際樣車的兩種工況、兩個場點的四個主要頻率為控制目標，根據工況和場點的重要性不同賦予不同的權重因子，最終得到了綜合考慮工況、場點和頻率的綜合面板貢獻度，確定了車身黏貼阻尼的位置。針對車身黏貼阻尼材料位置的優(yōu)化問題，本文又提出了模態(tài)應變能加權平均法，從而考慮了不同階

7、次模態(tài)振型對車內噪聲的影響，通過對實際開發(fā)樣車在關心頻帶內的兩個全局模態(tài)和五個局部模態(tài)的模態(tài)應變能分析，給出了阻尼材料的黏貼位置。進一步對比了改進面板貢獻量分析方法與模態(tài)應變能加權平均法的分析原理和結果，最終給出了以改進的面板聲學貢獻量分析法為主，模態(tài)應變能加權平均法為參考，綜合設計阻尼材料黏貼位置的方法，最終確定了實際樣車的阻尼材料黏貼位置為：左前地板、右前地板、左中地板、右中地板、通道梁局部、后地板及后備箱地板區(qū)域。
　　最后