基于统计能量分析和半无限流体方法的轿车车外噪声预测
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车辆噪声的测量、评价、控制以及噪声源的识别1车外噪声源影响车外噪声的主要有发动机噪声、冷却噪声、排气噪声、轮胎辐射噪声和排气系统的再生辐射噪声以及其他机械噪声。
这些噪声一般在中高频范围内,由于车外噪声直接构成了对周围环境的污染排放,因此各国都有严格的限值和测试方法。
2车外噪声的测量和评价A、加速行驶车外噪声测量及评价:加速行驶车外噪声是对于整车噪声水平等综合评价,是汽车认证最重要的指标之一。
各国的认证标准对测量方法的规定基本相同(包括刚刚颁布我国标准GB1495-2002),由于各国发展水平不同因此限制有一定的差异(比如:GB1495-2002对于轿车的限值要比欧洲大3dB(A))。
目前最具先进性而且被广泛采用的要属欧共体51号法规(ECE Reg. No. 51)。
测量方法和相应的限值。
值得说明的是:法规只是国家或地区间总体水平等体现,汽车企业为了保持产品的领先地位,往往有更为严格的公司内部限值,作为产品开发的目标。
B、汽车定置噪声测量:它实际上是整车无负荷状态下对发动机和排气噪声的评价,一般作为对车外噪声评价的补充,其方法和限值标准也是作为车外加速噪声测量标准的附件。
3车外NVH噪声的控制车外噪声的控制主要是对于噪声源的控制,有效的降低各声源的噪声是保证整车噪声的唯一和根本途径。
降噪是一项费时且投入很高的工作,因此必须首先正确识别影响整车噪声的主要声源。
常用的方法是噪声分解,在整车级分解方法是通过工况排除,系统(或部件)排除和包裹法。
其目的是为了把某一声源从总的噪声中分离出去。
在噪声的振动控制中,进行噪声源进行识别是重要的工作内容之一。
它为噪声的控制提供了基础,决定着噪声控制所努力的方向。
因此,国际上对噪声源识别方法的研究随着科学技术的发展不断深入。
A.传统的噪声源识别方法主观评价法: 近场测量法、选择运行法、铅覆盖法、表面振动速度(加速度)法、频率分析法B.利用现代信号处理技术进行噪声源识别:相干诊断方法、分布噪声源的相干诊断方法、噪声源的层次诊断法、倒频谱法、自回归谱法、.表面声强法、声强法、自适应除噪技术(ANC)C.利用现代图象识别技术进行振动噪声测量:全息摄影技术、电图象干涉测量车外噪声控制的最重要得组成部分是发动机噪声的控制,发动机是汽车的主要噪声源,因此降低发动机的噪声是降低整车噪声的主要措施。
基于FE-SEA混合法的车内结构噪声预测分析罗文俊;蒋峻楠;雷晓燕;刘全民【摘要】为分析预测高速列车车内结构噪声,本文基于声固耦合理论,结合有限元法(FE)、统计能量分析法(SEA)的优点,采用FE-SEA混合法建立车体-车内声腔耦合车内结构噪声预测模型,分析在垂向二系悬挂力作用下车体结构振动响应、0~500 Hz 频段车内结构噪声及车体各组成部分对车内结构噪声的贡献度.分析结果表明:混合FE-SEA模型能够准确预测车体结构振动及车内结构噪声,具有较高的计算效率;在垂向二系悬挂力作用下,车内各部位噪声值相差较小,其变化趋势与二系悬挂力变化趋势一致;车体振动在低频段较明显,车体底板振动加速度、速度最大,对车内结构噪声的影响最大,可通过对底板采取减振措施降低车内结构噪声.%In order to predict the structural noise within a high-speed train ,a hybrid method that integrates the advantages of the finite element method (FEM ) and statistical energy analysis (SEA ) was employed based on the acoustic-solid coupling theory ,to build a model to predict the internal structure noise resulting from the ve-hicle-acoustic cavity coupling .When the train body is under the vertical secondary suspension force ,its struc-turevibration ,internal noise at a wide frequency band (0~500 Hz) and the contribution from each component of train body to the internal noise were analyzed .The results show that the proposed FE-SEA model can accu-rately predict the vibration and internal noise of the train with high calculation efficiency .Under the vertical secondary suspension force ,the discrepancies of the internal noise at different positions within the train are small ,and the variation trend of the internal noise is almost the same asthat of the vertical secondary suspen-sion force .In addition ,the structure vibration of the train body is more remarkable at low frequencies .It was also found that the floor has the largest vibration acceleration and speed among all the components within the train body ,and has the most significant influence on the internal noise of the train .Therefore ,it is feasible to reduce the internal noise by optimizing the floor structure .【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】9页(P137-145)【关键词】FE-SEA混合法;车内结构噪声;车体振动;贡献度【作者】罗文俊;蒋峻楠;雷晓燕;刘全民【作者单位】华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌 330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】TB53;O241.82伴随着高速铁路的发展,国内外学者及工程人员在高速列车振动、噪声方面做了很多研究。
基于混合FE-SEA方法的汽车驾驶室声学包优化设计
王一鸣;卢剑伟
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2024(62)3
【摘要】以某车型为研究对象,基于混合有限元——统计能量方法建立了驾驶室的中频噪声预测模型,通过实车试验,获取待测工况下的激励信号,并验证构建的驾驶室混合FE-SEA模型的准确性;然后分析车内噪声贡献度,确定声学包优化的主要方向,采用拉丁超立方设计方法,以此构建克里金近似模型。
基于遗传算法对声学包布置参数进行优化设计,并验证了优化方案效果。
结果表明,合理优化关键板件的声学包布置参数能够有效降低驾驶室噪声水平。
【总页数】5页(P61-65)
【作者】王一鸣;卢剑伟
【作者单位】合肥工业大学汽车与交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.基于有限元——统计能量数值混响室法的声学包设计与优化
2.利用混合FE-SEA 方法的前围隔声性能优化设计
3.基于统计能量分析方法的工程车辆驾驶室声学包优化
4.某皮卡驾驶室声学包设计和结构优化
5.基于驾驶室悬置性能参数优化的载货汽车平顺性提升方法
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2020年度进展24:轨道交通桥梁减振降噪前言随着高速铁路与城市轨道交通的迅猛发展,振动与噪声问题愈发突出。
传统直立式声屏障对轮轨噪声降噪效果明显,但当列车运行速度超过250km/h时,直立式声屏障降噪量不足;为此,我国高速铁路正力推全封闭声屏障的使用。
同时,近年来,钢桥或钢-混组合桥在我国高速铁路和城市轨道交通中逐步得到广泛应用,研究表明[1]:钢桥或钢-混组合桥的声辐射能力更强,具有频谱宽、幅值大和难控制等特点,因此,在环境敏感区域建造钢桥或钢-混组合桥亟待解决其噪声控制问题。
本文在《轨道交通桥梁减振降噪2019年研究进展》[2]基础上,围绕“高速铁路声屏障降噪性能”和“钢桥减振降噪”两个研究方向,简要评述该方向的研究动态及发展趋势。
检索文章主要来自于国内外高水平学术期刊,包括:《铁道学报》、《交通运输工程学报》、《振动与冲击》、《西南交通大学学报》、《土木工程学报》、《中国公路学报》、《Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics》、《Engineering Structures》、《Applied Acoustics》、《Journal of Sound and Vibration》等。
限于水平和时间,本文所作的国内外进展回顾难免存在疏谬,敬请读者指正。
01高速铁路声屏障降噪性能1.1 高速铁路声屏障降噪特性研究预测声屏障的降噪效果对评估声屏障的声学性能具有重要作用。
开展声屏障降噪效果分析,一般包含以下研究内容:(1)列车声源特性;(2)安装声屏障前后列车声源的空间分布特性;(3)声屏障降噪性能评价。
1.1.1 高速列车声源特性声源特性研究是高速铁路声屏障降噪分析的前提。
通过高速线路噪声实测,可以获得列车声源的构成及其声场分布。
一般采用多通道阵列式声源识别系统对声源进行定位、识别和测量,如:伍向阳[3]、鞠龙华[4]等基于我国高铁线路对高速列车声源及其空间分布特征进行现场测试,测试车速范围为170~380km/h。
机械设计与制造72Machinery Design&Manufacture第5期2021年5月基于NSGA-域算法对发动机噪声激励下的整车声学包优化李添翼12,张永仁3,甘进4,邱斌12(1.汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室,重庆400039;2.中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401122;3.岚图汽车科技公司,湖北武汉430058;4.武汉理工大学,湖北武汉430070)摘要:通过整车声学包合理设计能有效的改善发动机传至车内的噪声。
基于统计能量法,利用Hypermesh和VAOne 软件搭建整车SEA模型,对比测试与仿真分析的PBNR值验证模型的精度。
前围板作为发动机到驾驶室的主要传递路径,以前围内外侧声学包材料的厚度、属性、堵孔件厚度及声学材料覆盖率为自变量,利用创建的SEA模型得到主驾右耳的PBNR值、声学材料的总质量及总价格并作为响应。
在MATLAB中建立自变量与响应间的数学模型,对各响应赋予一定权重,利用非支配排序遗传算法(NSGA-域)获得Pareto最优解。
通过SEA模型分析最优解及任意三组Pareto解的响应,验证最优解的可信性;对比原声学包响应:PBNR值提高2.0dB、总重量降低8.5%、价格降低3.6%。
分析表明,通过对SEA模型进行PBNR分析结合NSGA-域算法能快速得到整车的最优声学包设计方案。
关键词:发动机噪声;SEA模型;PBNR分析;NSGA-II算法;声学包优化中图分类号:TH16;U491.9+1文献标识码:A文章编号:1001-3997(2021)05-0072-05Vehicle Acoustic Package Optimization Under Engine NoiseExcitation Based on NSGA-II AlgorithmLI Tian-yi12,ZHANG Yong-ren3,GAN Jin4,QIU Bin1,2(1.State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology,Chongqing400039,China;2.China Automotive Engineering Research Institute Co.,Ltd.,Chongqing401122,China;3.Dongfeng Motor Corporation,Hubei Wuhan430058,China;4.Wuhan University of Technology,Hubei Wuhan430070,China)Abstract:The vehicle interior noise transmitted from engine can be effectively optimized via the rational design of vehicle sound package.The SEA model of a car is built by using HyperMesh and VA One softwares based on the statistical energy analysis.The accuracy of the model is verified by comparing simulation PBNR with test results.As the main transfer path from the engine to the vehicle cabin,the properties and thickness of the bulkhead acoustic materials,as well as the thickness of the plugging parts will be taken as independent variables.The power based noise reduction(PBNR)qfdriver''s right ear,total weight and the total price of sound package are obtained in response by the SEA model.The mathematical model between independent variable and response is established in MATLAB,and each response is given to a certain weight,and the Pareto optimal solution is gained by using the non dominated sorting genetic algorithm(NSGA-域).By analyzing the response of the optimal solution and stochastic three Pareto solutions with SEA model,the credibility of the optimal solution is verified as pared with the original sound package,it is found that the PBNR increased by2.0dB,t he total weight decreased by 8.5%,and the price decreased by3.6%.The analysis shows that the PBNR analysis of SEA model combined with NSGA-域algorithm can quickly get the optimal sound package design scheme ofthe whole vehicle.Key Words:Engine Noise;SEA Model;PBNRAnalysis;NSGA-域;Sound Package Optimization1引言在汽车怠速及行驶时,发动机噪声对车内NVH性能有重要影响。
用流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究汽车消声器尾管噪音是汽车行驶过程中产生的一种噪音污染源,对驾驶员和环境都会造成不良影响。
因此,通过流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究,对于改善汽车噪音污染问题具有重要意义。
本文将通过1200字以上的篇幅,详细介绍这方面的研究内容。
首先,我们需要建立汽车消声器尾管的流体动力学计算模型。
该模型应包含以下要素:汽车尾管结构、尾气流场、消声器结构和声学特性等。
通过传统的噪音测试方法收集的数据,我们可以构建可靠的流体动力学计算模型。
该模型将提供流体动力学的基本参数,如气流速度、压力和温度等。
这些参数将用于预测汽车尾管噪音产生的机理和特性。
其次,我们需要在计算模型中引入适当的数学方程和数值算法。
流体动力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程等。
通过求解这些方程,我们可以得到尾气流场的速度、压力和温度等参数。
同时,我们还需要引入声学方程和声学算法,以模拟尾管噪音传播的机制。
通过以上的计算和分析,我们可以预测汽车尾管噪音的产生机理、传播特性以及降噪效果等。
第三,我们需要验证流体动力学计算模型的准确性和可靠性。
对于模型的验证,我们可以通过对比模型预测数据和实测数据的差异来评估模型的准确性。
此外,也可以通过对不同参数和条件的敏感性分析,来验证模型的可靠性和适用性。
这些验证将为进一步的研究和改进提供可靠的依据。
最后,我们需要利用建立的流体动力学计算模型,进行相关的预测试验研究。
通过对不同尾管结构、消声器材料和尾气流场参数的预测试验,我们可以评估不同方案对汽车尾管噪音的降噪效果。
此外,我们还可以通过模拟不同工况下的尾管噪音产生及传播特性,为工程设计和控制提供技术支持。
综上所述,通过流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究,对于降低汽车噪音污染具有重要的意义。
该研究将通过建立准确可靠的计算模型,预测尾管噪音的产生及传播特性,为汽车消声器的优化设计提供指导,并为改善城市环境的噪音问题提供科学依据。
汽车后视镜与雨刮的风噪优化侯兆平;付年;黄元毅;徐铁;陈瑞锋;沈艳涛【摘要】为得到某SUV的车内噪声,分别采用计算流体力学法和统计能量法对该车型进行外部流场和乘坐舱内噪声计算,获得驾驶员头部区域的声压级曲线.在原车仿真结果基础上,对后视镜和雨刮进行改进,并采用数值仿真和道路试验对原车和改进后的噪声进行评估和对比.仿真和试验得到的声压级曲线整体趋势一致,表明仿真结果的有效性;后视镜和雨刮改进后,仿真结果显示两种改进方案的噪声,在全频段均有改善,其中声压级最大降幅达5.6dB(A),两种方案的总声压级分别降低1.5和1.8dB(A);路试结果显示在干扰噪声较小的高频段,改进后的声压级有较明显的降低,部分高频段最大降幅达5.1dB(A),两种方案的总声压级分别降低0.2和0.7dB(A),表明了改进的有效性和研究方法的可行性.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2018(040)012【总页数】6页(P1475-1479,1487)【关键词】后视镜;雨刮;风噪优化;数值仿真;道路试验【作者】侯兆平;付年;黄元毅;徐铁;陈瑞锋;沈艳涛【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上海海基盛元信息科技有限公司,上海 200235;上海海基盛元信息科技有限公司,上海200235【正文语种】中文前言车辆在高速行驶时的动力总成噪声、轮胎/路面噪声得到一定控制之后,气动噪声已成为高速行驶车辆的主要噪声源[1-4],受到汽车企业和研究人员的重视。
风洞试验、道路试验和数值计算是整车风噪研究的主要技术手段。
路试经济易于实施,其缺点是无法避免引入发动机、车身结构和轮胎等的干扰噪声。
风洞试验精确,认可度高,但目前国内风洞资源紧张、费用高。