基于響應(yīng)面法的商用車駕駛室結(jié)構(gòu)噪聲分析與優(yōu)化.pdf

1、汽車NVH性能是影響汽車舒適性的一個(gè)重要因素，現(xiàn)已成為評(píng)價(jià)汽車設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。由于商用車行駛工況非常惡劣，工作環(huán)境復(fù)雜多變。在受到各種激勵(lì)的作用時(shí)駕駛室板件結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)并向車室內(nèi)輻射噪聲，降低了整車的乘坐舒適性，容易造成駕駛員身體感覺(jué)不適，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鸾煌ㄊ鹿?。降低駕駛室內(nèi)噪聲水平是改善整車乘坐舒適性的重要手段之一，它不僅可以提高汽車的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還能夠產(chǎn)生重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
　　本文在長(zhǎng)沙市科技計(jì)劃重大專

2、項(xiàng)“汽車輕量化關(guān)鍵技術(shù)研究及其產(chǎn)業(yè)化（項(xiàng)目編號(hào):K1306007-11-1）”資助下，以一款商用車駕駛室為研究對(duì)象，利用有限元方法和聲學(xué)CAE技術(shù)對(duì)該駕駛室結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性以及駕駛室內(nèi)噪聲水平進(jìn)行分析。通過(guò)計(jì)算得出前懸置激勵(lì)點(diǎn)至駕駛室內(nèi)參考點(diǎn)（駕駛員右耳旁）的噪聲傳遞函數(shù);對(duì)包圍聲腔的主要板件進(jìn)行聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析，得出對(duì)駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲貢獻(xiàn)較大的板件;將這些板件的厚度值作為優(yōu)化設(shè)計(jì)中的變量，建立駕駛室內(nèi)參考點(diǎn)聲壓級(jí)最大值極小化的車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化響

3、應(yīng)面近似模型，使用遺傳算法對(duì)該近似模型進(jìn)行優(yōu)化，在滿足約束條件的前提下，通過(guò)優(yōu)化車身板件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了降低駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲的目的。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下
　　(1)利用UG軟件抽取駕駛室各板件中面，將中面模型導(dǎo)入Hypermesh軟件后劃分有限元網(wǎng)格，建立駕駛室有限元模型;用Virtual.lab軟件建立駕駛室聲腔有限元模型;聯(lián)合兩個(gè)模型得到駕駛室結(jié)構(gòu)-聲腔耦合系統(tǒng)有限元模型;運(yùn)用Nastran軟件對(duì)駕駛室結(jié)構(gòu)和聲腔進(jìn)行模態(tài)

4、分析，獲得結(jié)構(gòu)和聲腔的固有頻率以及駕駛室內(nèi)聲壓分布情況。
　　(2)在駕駛室左右前懸置點(diǎn)施加激勵(lì)，通過(guò)Nastran軟件計(jì)算得到駕駛室內(nèi)參考點(diǎn)（駕駛員右耳旁）的聲壓響應(yīng)，確定了峰值聲壓及其頻率，得到了駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲響應(yīng)情況，為后續(xù)對(duì)駕駛室結(jié)構(gòu)噪聲優(yōu)化提供指導(dǎo)。
　　(3)對(duì)包圍駕駛室聲腔的主要板件進(jìn)行聲學(xué)貢獻(xiàn)分析，得到對(duì)駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲影響較大的板件，將這些板件的厚度值作為后續(xù)優(yōu)化設(shè)計(jì)中的變量，通過(guò)優(yōu)化板件結(jié)構(gòu)達(dá)到降低駕駛

5、室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲的目的。
　　(4)為降低駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲，以駕駛室內(nèi)參考點(diǎn)（駕駛員右耳旁）聲壓級(jí)最大值極小為優(yōu)化目標(biāo)，以聲學(xué)貢獻(xiàn)量較大板件的厚度值為設(shè)計(jì)變量，以優(yōu)化后整車質(zhì)量比優(yōu)化前不增加為約束條件，基于響應(yīng)面方法構(gòu)建了該優(yōu)化問(wèn)題的二階多項(xiàng)式近似模型，使用遺傳算法對(duì)該近似模型優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化找到一組板件厚度值，使得駕駛員右耳旁聲壓級(jí)最大值極小。為了更直觀的掌握優(yōu)化后的駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲水平，將優(yōu)化前后駕駛員右耳旁的聲壓級(jí)響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析