某车车内声场噪声仿真

高速列车内部噪声仿真分析与研究作者：王建功范乐天高军高绍星来源：《中国机械》2013年第02期摘要：随着高速列车速度的提高，对噪声控制提出了挑战。

为保证车内外噪声符合人体舒适度及相关标准要求，在方案设计过程中，运用声学统计能量的方法，进行噪声控制方案的计算、对比分析，经过工程优化，在内部噪声控制方面取得了较好的效果。

关键词：高速列车；减振；降噪；0引言随着高速列车速度的提高，对噪声控制提出了挑战。

本文通过对高速列车车内噪声源分析，制定噪声控制方案，基本满足旅客舒适度要求，符合GB12816列车声学性能标准要求，高速列车车上设备较多，运行速度较快，给减振降噪带来了极大的挑战。

2噪声控制计算仿真及分析传统的数值计算方法如有限元法在强度和振动计算方面取得很大成功，但在噪声预测方面存在一定的局限性。

传统的数值方法建模的精度在大约20阶模态后较低，而重要的声学频率范围常常超过100阶模态。

基于上述原因，在高速列车的高频振动、高频噪音预测方面引进了统计能量分析技术。

准确的统计能量分析方法依赖于结构的高模态密度、高模态重叠度和短波波长。

然而，高模态密度、高模态重叠度和短波波长恰好是造成传统数值方法不精确和计算量大的因素。

相比之下，统计能量分析把复杂结构动力学系统的模态参数（频率、振形、阻尼等）处理成随机变量，其预测结果不能提供系统某个局部位置的精确相应，却能从统计意义上较精确地预测出各个子系统的响应级。

3车内噪声分析与计算3.1车内噪声源分析高速列车车内声场环境非常复杂，声源众多，根据噪声传递过程，可以分成直达声、透射声和振动辐射声。

直达声是从噪声源发出，以空气为媒介，从车窗、车门的缝隙和排风口等直接传播到车内的声音。

透射声指的是透过车身结构传到车内的声音。

振动辐射声为固体传播声，包括一次固体传播噪声和二次固体传播噪声。

一次固体传播噪声主要是轮轨、车辆机械系统引起的振动，振动能量通过固体结构和悬挂系统传到车体内壁，引起车体内壁振动，进而辐射噪声。

《矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真与结构改进》篇一一、引言随着工业的快速发展，矿用自卸车作为重要的工程机械设备，其驾驶室内部噪声问题日益受到关注。

驾驶室内部噪声不仅影响驾驶员的舒适度，还可能对驾驶员的判断力和操作精确度造成不良影响。

因此，研究矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真及结构改进具有非常重要的意义。

本文将对矿用自卸车驾驶室内部噪声的仿真方法进行探讨，并基于仿真结果提出结构改进措施。

二、矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真1. 仿真方法选择矿用自卸车驾驶室内部噪声仿真主要采用声学仿真软件进行。

通过建立驾驶室的三维模型，利用声学仿真软件模拟驾驶室内部声场的传播和反射，从而得到驾驶室内部的噪声分布情况。

2. 仿真流程(1) 建立驾驶室三维模型：根据实际矿用自卸车驾驶室的尺寸和结构，在仿真软件中建立三维模型。

(2) 设置声源和边界条件：根据实际工况，设置驾驶室内外的声源和边界条件。

(3) 运行仿真：运行仿真软件，模拟驾驶室内部声场的传播和反射。

(4) 分析结果：根据仿真结果，分析驾驶室内部的噪声分布情况。

三、矿用自卸车驾驶室结构改进1. 改进措施根据仿真结果，提出以下结构改进措施：(1) 优化驾驶室密封性能：通过改善驾驶室的密封性能，减少外界噪声的进入。

(2) 调整驾驶室内壁材料：选择吸声性能好的材料，降低驾驶室内噪声的反射和传播。

(3) 增加隔音装置：在驾驶室内部安装隔音装置，如隔音板、隔音窗等。

(4) 优化驾驶室结构布局：合理布局驾驶室内的设备和座椅，减少因设备振动产生的噪声。

2. 改进效果评估对改进后的驾驶室进行再次仿真，与改进前的结果进行对比，评估改进措施的效果。

同时，通过实地测试，收集驾驶员对改进后驾驶室舒适度的反馈，进一步验证改进措施的有效性。

四、结论通过对矿用自卸车驾驶室内部噪声的仿真与结构改进，可以有效降低驾驶室内部的噪声水平，提高驾驶员的舒适度和操作精确度。

本文提出的改进措施为矿用自卸车的设计和制造提供了有益的参考。

对汽车内声场进行模拟的集成解决方案作者：LMS任何内声场仿真的首要目的是确定汽车内部的声压级（SPL），判断其是否能满足设计规范的要求。

另一目的是通过对车内声场的仿真分析，发现问题的根源，进而更改设计参数，最终达到优化设计的目标。

根据客户的实际应用要求，LMS b提供了三种内声场仿真方案。

第一种方案为标准型解决方案。

通过给出车内声压级清晰的指标，让用户判断是否满足设计目标，该方案同时也能提供车体上不同辐射面板的贡献量。

第二种方案也称“增值方案”。

拥有更多的细节分析能力，能提供更为详细的信息，使用户能够更精确地发现存在问题的区域，并更有效地进行微调设计。

该方案利用基于声学传递向量（ATVs）的声学边界元法或声学有限元法来完成上述任务。

第三种方案也称“补充解决方案”，是一种更先进的声学仿真方案。

在该方案中，多层吸声材料可以更精确地定义。

随着计算频率范围的增加，精确模拟多层吸声材料更为重要。

与Biot分析方法相比，更显出了它的优越性。

因为3D实体有限元单元将把成千上万的自由度添加到分析计算中。

LMS b利用多层吸声材料的快速子结构技术不会把额外的自由度添加到计算模型中。

对附于基础结构上的多层吸声材料性能仿真几乎不必花费额外的代价。

基于直接耦合法的声压级分析直接耦合是一种快速简易的方法，可以使用目前市场上任何一款Nastran求解器求解，各个步骤如图1所示。

图1 求解步骤模型设定所需的时间很短，大约只需20min，这主要得益于整个装配过程的自动化。

该过程可以直接耦合不兼容的声学和结构两种网格，所以可以直接使用集成于Nastran求解器中的振动噪声解决方案。

1．结构网格结构网格的细节是由用户感兴趣的频率范围所决定的。

如果用户只对低频感兴趣，例如低于100Hz，那么就不需要模拟内部装饰面板的全部细节，用一个集中质量代替就足够了。

2．声腔网格为了分析内部噪声，车内声腔需要定义和划分网格。

对任何有限元分析，建立正确和真实的模型都很重要。

汽车NVH仿真分析之CAE汽车设计中的NVH分析主要包括：噪音（Noise）、振动（Vibration）、平稳（Harshness）三项，即乘坐“舒适感”。

随着收入水平的提高，消费者越来越看重汽车产品的舒适性即NVH性能，因此汽车开发中也必不可少的要进行NVH分析，主要包括动力系统NVH、车身NVH、底盘NVH三大部分国外汽车公司的统计表明，整车约有1/3的故障问题是和车辆的NVH问题有关的。

而各大公司有近1/5的开发费用耗费在解决车辆NVH问题上，丰田Camry，本田Accord（阿科德）和美国克莱斯勒Tolos轿车。

国内现在已经有很多整车企业和零部件企业开始了这方面的技术储备和实际应用。

如，江铃，福田，长安汽车等。

而汽车NVH分析则涉及到汽车在各级频率的模态分析，不同路面工况激励下的汽车振型，还有风噪、发动机噪声、轮胎噪声等声学研究，这些都离不开CAE仿真分析。

从NVH的观点来看，汽车是一个由激励源（发动机、变速器、路面等）、振动传递器（由悬挂系统、悬置系统和边接件组成）和噪声发射器（车身）组成的系统。

一般来说整车NVH可细分为以下部分：降低NVH的主要措施：①降低NVH源头处输入的力②提供隔离措施③对车辆进行模块化管理④节点安装到位以及动态减震等例如在元王为客户进行的CAE分析项目中，进排气系统是汽车噪声的重要来源，采用ABAQUS完全活顺序声固耦合分析，可以得到其中的声压分布，为发动机的降噪设计提供依据。

降低NVH不只是噪声或振动的问题，是一个系统性的问题。

例如汽车行驶时车厢噪声大，查源头在发动机，而这个噪声问题可能就涉及到三个部分，一个是发动本身的噪声大，一个是发动机悬置部件减振效果差，一个是车身前围和地板隔音技术不好。

汽车舒适度决定着对客户的体验和购买行为，对动力系统NVH、车身NVH、底盘NVH三大部分的CAE仿真分析，能帮助汽车行业客户有效降低NVH,提高汽车产品的市场竞争力。

某车辆加速车内轰鸣问题分析与解决方法作者：翟志雄黄志亮来源：《时代汽车》2024年第02期摘要：某车辆在加速过程中当发动机转速在3500rpm左右时存在明显轰鸣声，该转速段附近为常用转速段，严重影响乘客主观感受及车辆品质，通过试验与仿真分析相结合的方法，从噪声源及传递路径对轰鸣声产生的原因进行分析和验证，确认该轰鸣声受动力总成标定、长半轴、前副车架、右前纵梁局部模态共同影响，综合考虑可实施性与成本，逐一解决，达到消除轰鸣声的效果。

关键词：轰鸣声标定模态动力吸振器1 前言当今社会汽车逐渐普及，使消费者对车辆的静态与动态的要求越来越高。

车辆的NVH性能是衡量整车性能的重要指标，而加速轰鸣声作为NVH性能评价的关键项目，在开发过程中应加以避免。

对于搭载四缸发动机的车辆，高转速的轰鸣声大多为发动机二阶激励与半轴、前副车架、前纵梁模态耦合，引起车内轰鸣激励通过半轴和悬置传递至车身，引起局部钣金件或结构模态被激发从而引发人耳强烈的压耳感。

本文以开发过程中的某款车辆为例，通过试验与仿真分析相结合的方法，确认引起车内轰鸣的主要部件，从而通过ECU和TCU标定优化、长半轴加双模动力吸振器、前副车架加A字复合加强梁且增加焊点、前纵梁根部斜向支撑四种方案改善车内轰鸣声。

2 问题描述某车辆在加速过程中，当发动机转速在3500rpm附近时，驾驶员耳旁可以听到明显轰鸣声，压耳感严重，但后排驾乘人员无此相关感受。

通过3档全油门加速工况采集主驾右耳总声压级曲线和2阶、4阶、6阶次噪声曲线，可以看出在3500rpm附近2阶次曲线峰值突出，接近72dB（A），紧挨总声压级曲线，因此可以判断该轰鸣产生的主要贡献量为2阶次噪声，如图1所示。

由于该轿车搭配四缸四冲程发动机，因而根据其本身固有特性，可以计算出点火频率为[1]其中i为噪声与振动的阶次，n为发动机的曲轴转速，因此可以计算出发动机在3500转附近2阶次噪声频率为117Hz左右。

第３１卷第５期四川兵工学报２０１０年５月【制造技术】某车车内声场噪声仿真·张兴超，雷刚，曹建国（重庆理工大学，重庆汽车学院，重庆柏００５０）摘要：为改善车身结构，以某轿车为分析对象，应用有限元数值分析和声学ｃＡＥ等先进技术，对车内低频传播噪声进行了分析预测。

采用Ｈｙｐｅ丌ｎｅｓｈ／Ｏｐｌｉｓｔｒｕｃｔ软件建立并分析了某轿车整车有限元模型和结构一声学耦合有限元模型；同时将实验得到的发动机对悬架的加速度激励作为边界条件，对整车的声一固耦合系统进行了频率响应分析，最终达到噪声仿真的目的；最后对车内各壁板的声学贡献进行了分析，为车身结构的改进提供参考。

关键词：有限元；车内噪声；模态试验中图分类号：ｕ４６１文献标识码：Ａ文章编号：１００６一ｃｒ７ｃｒ７（２０１０）０５—００５１—０５轿车的振动和噪声特性是表征汽车品质的莺要指标。

经验证明，汽车在生产过程中若发现有振动、噪声问题，要对其进行改进需付出极其高昂的代价。

因此，在汽车的设计阶段就应该把振动噪声的控制和优化作为重要内容和关键环节之一…。

在现代声学研究中，广泛应用计算机和数值计算方法是发展的重要趋势。

近１０年来，有限元（ＦＥＭ）、边界元（ＢＥＭ）、统计能量法等数值方法的发展，为解决复杂的振动问题提供ｒ强有力的手段。

使用一些通用、强大的分析软件来解决实际问题已成为广大工程技术人员的首选。

有限元法主要研究的是车内的低频固体传播噪声。

用该方法进行车内噪声的预测，能使整车建模简单，计算时间短，且计算结果直观，因此采用有限元方法进行仿真研究具有非常广泛的应用前景。

１白车身有限元分析及模态试验１．１自车身有限元分析在轿车车身几何模型的基础上，建立车身模态分析有限元模型是非常重要的。

其建模原则是在准确反映结构模态特性（包括整体弯曲及扭转刚度等）的前提下进行必要的简化，以获得必要的计算精度。

并尽可能降低计算鼍与计算复杂性。

为降低求解规模，在建模时以四边形单元为主，并在架构变化及过渡地区采用少数三角形单元。

汽车碰撞模拟仿真评估碰撞对车辆座舱内噪声的影响近年来，汽车安全性成为了人们选购汽车时的重要考量因素之一。

与此同时，座舱内噪声对于驾乘者的舒适感和健康状况也有着重要影响。

在汽车碰撞事故中，座舱内的噪声级别直接关系到驾乘者的安全性和舒适性。

为了评估碰撞对车辆座舱内噪声的影响，传统的试验方法存在时间和成本上的限制，而汽车碰撞模拟仿真则成为了一种有效的补充手段。

汽车碰撞模拟仿真技术通过计算机软件模拟车辆在碰撞过程中的各种力学行为，从而预测碰撞后车辆和乘客的受力情况。

在仿真过程中，座舱内噪声的评估被引入为一项关键指标，用于衡量碰撞对驾乘者安全性和舒适性的影响程度。

首先，通过分析车辆碰撞前和碰撞后的变形情况，模拟仿真可计算出车辆碰撞产生的各向力和声压，进而定量地评估车辆座舱内的噪声水平。

这为研究人员提供了有效的指导和依据，以采取相应的措施改善车辆的防撞和减噪性能。

例如，针对碰撞后产生的噪声问题，可以通过合理设计和优化车身结构以降低噪声传递或安装隔音材料来改善车辆座舱内的噪声环境。

其次，模拟仿真可以帮助研究人员分析座椅、安全带以及其他安全设施对发生碰撞时乘客的保护效果以及减少噪声传递的影响。

通过观察仿真模型中乘客的受力情况和相应的噪声水平，可以进行不同安全设施的比较和优化设计。

这有助于提高乘客的安全性和座舱内的舒适性，减少碰撞事故对乘客健康的潜在威胁。

此外，汽车碰撞模拟仿真技术还可以通过模拟不同碰撞情况和不同车辆结构对座舱内噪声的影响进行对比研究。

这有助于汽车制造商在设计阶段就对车辆结构进行优化，以降低座舱噪声水平。

同时，优化车辆结构也可以减少碰撞事故对车辆造成的损害，提高整车的安全性能。

综上所述，汽车碰撞模拟仿真在评估碰撞对车辆座舱内噪声的影响方面具有重要的应用价值。

通过模拟不同碰撞情况和不同车辆结构，可以定量地评估碰撞对驾乘者的安全性和座舱内噪声的影响程度，并为改善车辆的防撞和减噪性能提供依据。

随着计算机仿真技术的不断发展和汽车安全性要求的提高，汽车碰撞模拟仿真将在未来发挥更加重要的作用。

轿车车内低频噪声的仿真计算及试验研究
马天飞;林逸;彭彦宏;陈榕
【期刊名称】《中国机械工程》
【年(卷),期】2005(016)016
【摘要】在介绍车室空腔声学系统建模方法和声固耦合系统有限元方程式的基础上,针对某轿车建立了车室声固耦合系统有限元模型,并利用MSC.Nastran对车内噪声进行频率响应分析.通过道路试验测量车内的声压信号,结合对发动机激励的分析,探讨了车内低频噪声的主要激励源.结果表明:车内低频噪声在频域中的尖峰是由发动机往复惯性力激振车身壁板产生的;车内噪声在空间分布情况的仿真结果得到验证.最后,为降低车内噪声对该轿车提出了改进意见.
【总页数】4页(P1489-1492)
【作者】马天飞;林逸;彭彦宏;陈榕
【作者单位】吉林大学,长春,130022;北京理工大学,北京,100081;吉林大学,长春,130022;长春工业大学,长春,130012
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.基于FEM-BEM的轿车车内低频噪声综合分析方法 [J], 孙威;陈昌明
2.某轿车车内气动噪声特性的试验研究 [J], 贺银芝;杨志刚;王毅刚
3.轿车车内低频噪声的判定参数探讨 [J], 高书娜;邓兆祥
4.附加质量块对某型轿车车内噪声影响的试验研究 [J], 弯艳玲;李守魁;李元宝
5.轿车车内低频噪声预测与控制 [J], 邓兆祥;李昌敏;胡玉梅;张景良
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【摘要】汽车加速噪声作为NVH 的一个重要评价指标，直接影响用户的直观感知，加速噪声的控制已经成为各大汽车厂家的生产控制难点及卖点。

为提升某SUV 车型的加速噪声，对其前围板、地板等进行能量分析，并针对其能量分布排序进行阻尼片布置分析优化，从而达到优化加速噪声的目的。

该方法首先采用HyperMesh 作为网格的前处理建模，然后利用ACTRAN 软件进行能量的分析及后处理提取，接着通过能量的分布排序诊断出高风险区域，最后根据此区域对其进行阻尼片的布置、材料、厚度等优化，使该车身的加速噪声得到优化改善。

【关键词】加速噪声；能量分析；阻尼片优化【中图分类号】U463.82【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2020）12-0057-040引言随着汽车工业的快速发展，汽车已成为目前大众日常出行的重要工具，随之而来的是人们对于汽车的品质的要求越来越高，在满足外观、动力等的标配需求后，对于汽车的NVH 性能要求也越来越高。

NVH 是噪声（Noise ）、振动（Vibration ）、声振粗糙度（Harshness ）的统称，是衡量乘坐舒适性的重要指标[1]。

为了在竞争激烈的汽车行业中更具优势，NVH 性能的提升已经成为各大汽车厂家必须考虑的问题。

目前，国内车企用于评价NVH 的常规分析项中，一般包括模态、动刚度、噪声传递函数、振动传递函数、整车路噪、整车加速噪声等。

其中，整车加速噪声作为NVH 性能的一个重要评价指标，其性能的好坏直接影响用户的主观感受。

但是由于底盘件的建模误差，尤其是各种隔振衬套的刚度参数、阻尼系数、发动机激励及轮胎建模等因素叠加，整车加速的对标还不是很好，也为后续的加速优化增加了难度。

因此，为了能更方便地针对实车问题进行优化，可以缩减模型，去掉不确定因素，仅保留整个内饰车身，再应用实际采集的激励，就可以对加速噪声的优化提供一定的指导。

各种阻尼材料的应用，可以有效降低车身的高频振动，打散集中的能量，从而降低车内噪声[2]。