车身结构的低噪声优化设计研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com《机械设计与制造》Feb2002No1MachineryDesign＆Manufacture文章缃号：10(11—3997(20(12l01—0050—03车身结构的低噪声优化设计研究★丁渭平(浙江大学，杭州310027)Studyonthelownoiseoptimizationdesignf0tanautomobilebodystructureDINGWei—ping【ZhejiangUnivelsity，Hangzhou310027．China)【摘要】在动态于结构修改方法的

2、基础上，建立了车身结构的低噪声优化设计模型。然后，对某型：国产轿车的车身乘坐室进行低噪声优化设计计算，并在计算结果的指导下进行降噪处理，获得了较为；明显的车内降噪效果．同时也验证了所建立的优化设计模型的正确性和有效性。关键词：车内噪声；动态子结构修改；结构低噪声设计：优化模型[Abstract】Anoptimizationmodelforlow0Pdes~gaofanautomobilebo@true1￡developedhasedonthedynamicsubstructuremodifwationmethod．Thenthe

3、designcalculationoflownoiseoptimisationforthepassengercompartmentofⅡhomemadesalooncnrpatinpractice,andthecorrespondingnoise—depressingtreatmentguidedthecalculatedresul~．Theofthenoise—depressingtreatmentinthepassengerCotr~parttneatdn，whichvaliatethecorrectaessandefect

4、ivenessoftheoptinEzatlondes‘modeldevel-{opedthes口Jtime．；Keywords：Noiseinanautomobilepassengercompartment；Dynamicsubstructuremodification；￡；Lownoisedesignofunautomobilebodystructure；Optimizationmodel；；。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～⋯⋯⋯；中图分类号：TB53文献标识码：A1前言

5、同时也表明，所建立的优化设计模型的确是正确、有效的。某型国产轿车车身乘坐室内前排座位处的噪声十分明显．2动态子结构修改方法特别是20—100Hz的低频噪声，严重影响了司乘人员的乘坐舒考虑如图1(a)所示的车身乘坐室，n为其内部声空间中适性，因此必须对其加抑制。然而，在如此低的额带内，常规的任一区域，、为别为作用于乘坐室壁板结构上区域A，h的吸声、隔声措施几乎无效．而有源消声由于低频扬声器尺寸处的外部载荷。改变乘坐室壁板结构的质量、阻尼、剐度必然会鸯舶限制亦不能很好地工作。为了克服这些困难，一种可行的思对其内部声场产生影响。而对壁

6、板结构的局部修改可等效地路是通过适当修改车身乘坐室的结构参数而选到抑制车内噪看作在其上附加了子结构。具体地，对于图1(a)中所示的车身声的目的。并且．在工程实际中，这种修改一般是有条件的．例乘坐室而言，在其壁板结构区域口上附加了子结构a，如圈1如在实现车内降噪的同时还需要满足轻量化要求、乘用空问要求、空气动力学要求等。也就是说，对车身乘坐室的结构修改实(b)所示。此时，区域B即为子结构与乘坐室壁板结构的对按际上是一个优化设计问题。界面．a对壁板结构的作用即相当于圈1(a)中的，并将壁板研究表明，20～lO0ttz的车内低频噪声主

7、要是由乘坐室壁结构对a的反作用记为。板结构振动产生的声辐射．并且由于乘坐室为典型的弹性薄壁腔体结构，其壁扳振动与车内噪声阃存在着强烈的耦合关系I1】。为了建立车身结构的低噪声优化设计模型，业预确定车内噪声变化量与乘坐室壁板结构修改量之间的定量关系．这实际上就是确定优化设计的目标函数。对此，虽然可以采用经典的灵敏度分析方法来处理，但这要涉及到十分复杂、繁琐的模态分析．并且还_H1能由于模态截断等而带来较为严重的瀑差【2，图1车身乘坐室3]。因此，本文采用了一种更为简捷的方法，即通过l动态子结杓tn)结构修改前1b)结构修改后修改来

8、解决这一问题，从而避免了灵敏度分析方法的上述欣作用于车身壁板结构上的外部载荷激励可表示为点。在此基础上，再弓l^适当的约柬条件(例如轻量化要求等)『厶1即构成了优化设计模型。然后、针对上述的某型国产轿车乘坐j室进行低噪声优化设计，获得较为明显的车内降噪效果。这式