颗粒阻尼复合结构车身振动—声学特性分析与优化

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringAnalysisandOptimizationoftheAcousticandVibrationCharacteristicsoftheCompositeVehicleBodywithParticleDampingMasterCandidate：ZheTangMajor：VehicleEngineeringSupe

2、rvisor：Prof.LiHuWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.China摘要随着乘用车向着高速化、轻量化的发展，人们对乘用车的舒适性也提出了更高的要求。因此车内噪声问题也随之变的越来越突出。由于目前汽车工业常用的阻尼材料存在种种缺点，所以本文借助理论分析、仿真计算与实验测试相结合的方法研究了颗粒阻尼复合结构车身的振动和声学特性，并对车内目标场点的声压进行优化，取得了较好的效果。首先，使用稳态能量流法测量了某型

3、颗粒阻尼器的阻尼损耗因子，并实验验证了该方法的正确性。之后得到了该型颗粒阻尼器损耗因子随频率和加速度变化的外因特性曲面，由该曲面得出：该颗粒阻尼器的阻尼损耗因子随加速度变化呈现明显的“分段表征”特性，随频率变化呈现明显的“山脊”特性和“边坡”特性，并对颗粒阻尼器表现出该特性的原因进行了理论分析；其次，对模型车的结构模态进行了实验测试和仿真计算，验证了模型车结构有限元模型的正确性，并对颗粒阻尼器粘贴在模型车不同位置时的结构模态进行实验测试和比较，测试结果表明：粘贴颗粒阻尼器对模型车的结构模态改变较

4、小，颗粒阻尼器粘贴的位置不同，其模态也有所不同；最后，分析了模型车的板件贡献量，并通过在贡献量最大的板件粘贴颗粒阻尼器优化了目标场点声压。建立了复合结构模型车的声学有限元模型，并通过该模型计算和分析了将颗粒阻尼器容器、与颗粒阻尼器质量相同的附加质量块、颗粒阻尼器分别粘贴在模型车不同位置时的目标场点声压和声场分布，分析结果表明：(1)粘贴颗粒阻尼器可以降低目标场点声压并改变车内声场分布；(2)将颗粒阻尼器粘贴在板件贡献量最大处的降噪效果最好，是最佳优化方案；(3)颗粒阻尼器能够起到降噪作用的主要原

5、因是其中颗粒的碰撞与摩擦消耗了部分振动能量。关键词：颗粒阻尼技术，阻尼损耗因子，稳态能量流法，振动-声学特性，声场优化IAbstractWiththehighspeedandlightweightdevelopmentofvehicle,thecomfortofvehicleisalsoputforwardhigherrequirements.Theproblemofnoiseinsidethecarbecomesmoreandmoreprominent.Becauseofthedampingm

6、aterialofautomobileindustrytherearesomeshortcomings.sointhispaper,thevibrationandacousticcharacteristicsofparticledampingarestudiedbythemethodofcombiningthetheoreticalanalysis,thesimulationcalculationandtheexperiment,andthesoundpressureofvehicleinter

7、iortargetpointisoptimized,theoptimizationresultsareproperandeffective.Firstofall,thesteady-stateenergyflowmethodtowasusedmeasurethedampinglossfactorofacertaintypeparticledamper,andthecorrectnessofmethodisverifiedbyexperiment.Theexternalcharacteristic

8、surfaceoftheparticledamperdampinglossfactorcharacteristicsvarieswithfrequencyandacceleration.Thesurfaceshowsthat:theparticledamperdampinglossfactorsvarywiththechangeofaccelerationandpresenttheobvious"piecewiserepresentation"features.Atthesametime,the