轿车a柱—后视镜区域气动噪声及流场被动控制的研究

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1、————————————————————————轿车A柱-后视镜区域气动噪声及流场被动控制的研究————————————————————————ResearchontheAerodynamicNoiseandPassiveControlofFlowFieldaroundA-pillarandSide-viewMirror作者姓名：王怀玉领域（方向）：汽车NVH分析与控制指导教师：陈鑫教授类别：学术硕士答辩日期：2015年6月3日摘要轿车A柱-后视镜区域气动噪声及流场被动控制的研究汽车行驶过程中尤其是在高速行驶下产生的气动噪声对车

2、内舒适性造成很大影响，降低汽车气动噪声是一项重要课题。研究表明，汽车A柱—后视镜区域是产生车外气动噪声的主要来源。对于后视镜，国内外已经有很多研究成果，而A柱区域产生气动噪声的机理和降噪措施还有很大研究空间。因此，本文主要针对轿车A柱产生的气动噪声，将仿生结构应用到A柱上，使用数值模拟方法，探究其对流场和气动噪声的影响。数值模拟过程中，稳态计算使用k-ωSST湍流模型，模拟侧窗区域的流场和压力分布。瞬态计算使用大涡模拟方法（LES），获得监测点的脉动压力，进而得到声压级曲线。首先，参考相关文献，建立整车简化模型，对该简化模型进行

3、数值计算，得到A柱附近流场特征，分析气动噪声源和噪声产生机理。将仿生锯齿结构应用在简化模型A柱区域，建立三种模型：原模型、参照模型和仿生锯齿模型。分别对三种模型进行数值模拟，对计算结果进行速度场和压力场的分析，探究仿生锯齿结构对A柱后方流场的影响。其次，考虑实车的美观性和实用性，将简化模型中的锯齿结构改进后应用到实车模型上。对改进后的实车模型和原模型分别进行流场和声场的仿真计算，对比分析两种模型A柱-侧窗区域的流场和噪声水平。结果表明，仿生锯齿结构能够有效改善侧窗附近的流场，起到降低气动噪声的效果，侧窗上监测点声压级最大降幅大于

4、10dB。最后，为进一步分析仿生锯齿结构在A柱上布置位置、尺寸大小在不同风速下，对侧窗区域噪声的影响规律，采用四因素三水平正交试验设计方案，判断影响的主次因素和最优组合。因此，在轿车A柱上采用仿生锯齿结构，对侧窗区域的流场有良好的改善效果，一定程度上能够降低气动噪声。这种改进措施对以后汽车A柱的设计和降噪方法提供了指导意义。I关键词：A柱，气动噪声，数值模拟，仿生结构，正交试验IIABSTRACTResearchontheAerodynamicNoiseandPassivityControlofFlowFieldaroundA-

5、pillarandSide-viewMirrorWindnoisegeneratedbyaspeedingcaraffectsthecomfortinthecarseriously,whichmakesnoisereductionanimportantissue.Accordingtopreviousstudies,A-pillarandsideviewmirroraremainsourcesofwindnoise.Amountofworkhavebeendonetotheresearchofsideviewmirrors.Ho

6、wever,lessattentionwaspaidonA-pillar,wherethemechanismofnoisegeneratingandmethodsofnoisereductionarestillunderstudy.Thus,thisthesisaimsatthewindnoisegeneratedbyA-pillar.BionicstructureswereappliedtoA-pillarandnumericalmethodswereusedtostudytheeffectonflowfieldandwind

7、noise.Inthenumericalsimulations,k-ωSSTturbulencemodelwasusedinsteadycalculation.Theflowfieldandpressurecontourswereobtained.Largeeddysimulation(LES)wasusedintransientcalculation.Thefluctuatingpressureonthemonitoringpointswereobtainedandthenthesoundpressurelevelwascom

8、puted.Firstly,thesimplifiedcarmodelwasbuiltandsimulatedbynumericalmethods.CharacteristicsofflowfieldaroundA-pillarwasanalyzedtounde