基于声模态的客车车内噪声有源控制仿真研究

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1、基于声模态的客车车内噪声有源控制仿真研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：邓丹丹指导教师：林景栋副教授兼职导师：吴文勇高级工程师学位类别：工程硕士（控制工程领域）重庆大学汽车协同创新中心二O一五年五月ActivecontrolsimulationresearchofbusinteriornoisebasedonacousticmodalAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDeg

2、reeByDengDandanSupervisedbyAssProf.LinJingdongAdjunctsupervisorSn.Engr.WuWenyongSpecialty：ME(ControlEngineeringField)AutomotiveCollaborativeInnovationCenterofChongqingUniversity，Chongqing，ChinaMay2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要近年来，客车的乘坐舒适性受到业内很多的关注，对降低车内噪声的研究已成为汽车研究的热点。相对传统的

3、噪声控制措施，有源降噪技术具有低频控制更好、对汽车的结构影响小等优点。因此，采用有源噪声控制方法控制车内低频噪声具有重要的研究意义。本文首先针对声源特性改变对声场影响的问题，采用依次改变声源各参数特性的方法，对比分析声场声压、相位以及声场分布的变化，总结声源特性对声场的影响规律。其次针对客车车厢内部低频声场，采用声学模态分析的方法，依据声学响应主导声模态振型，分析客车共振频率处噪声空间分布，明确噪声控制区域以及噪声声场特性。继而针对次级声源最优布放问题，基于声模态理论计算了虚拟发动机声辐射激励下车内低频声学响应分布结果，结

4、合空间声势能最小化准则，推导出次级声源位置、幅值以及相位对声场特性的影响规律，并通过简化客车内部声腔有限元模型予以验证。依据此规律在模拟发动机噪声场中，通过多点布放次级声源，调整次级声源个数、强度以及相位，比较控制后主导模态处声能量强弱，提出次级声源布放优化规律。最后，对基于路面激励下的客车车内声场进行有源降噪控制的仿真研究：利用UG软件建立客车车厢简化三维几何模型，使用HyperMesh有限元前处理软件对车厢结构及内部声腔进行离散，在车身四个悬置上止点加载白噪声力激励，用以模拟路面激励，计算该激励条件下的50Hz~200

5、Hz频率范围内车内声学响应；针对响应峰值，结合次级声源布放规律多点布放次级声源，使峰值频率处车内全空间声能量降低，从而达到客车车内有源噪声控制的目的。仿真结果表明：在恰当的位置布放一定数量的次级声源，调整其幅值和相位，可以达到很好的降噪效果，本文提出的次级声源布放优化方案能有效降低车内噪声，达到控制效果。关键词：客车车内噪声，有源控制，次级声源布放，声模态分析I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInrecentyears，ridecomfortofbusisconcernedbypassengersgradual

6、ly.Howtoreduceinteriornoisehasbecomeahotspotinthefieldofautomotiveresearch.Comparedtothetraditionalpassivenoisecontroltechnology，activenoisecontroltechnologyworksbetterinthelowfrequencynoise,whichcauseslessinfluenceinstructureofcar.Therefore，theapplicationofactive

7、noisecontrolmethodhasimportantresearchsignificanceincontrollinglowfrequencynoiseinsidethecar.Inviewoftheinfluencetosoundfieldcausedbythechangeofsourcecharacteristics，thisarticlechangestheparametersofthesoundsourcesequentially，andanalyzesthechangeofsoundpressure，ph

8、aseaswellastheresponsedistributiontosumuptheinfluencerule.Accordingtotheleadingacousticmodalvibrationmodeofacousticresponse,acousticmodalanalysismethodi