重卡驾驶室的声学灵敏度分析.doc

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1、重卡驾驶室的声学灵敏度分析文章作者：皮晓明，董华东摘要：车身的声学灵敏度是指施加于车身的单位力在车内产生的声压, 是衡量车辆NVH 特性的一种很有效的指标。该文以某重卡驾驶室为研究对象, 建立了其声固耦合系统的有限元模型,通过对驾驶室悬置点施加单位激励，绘制了人耳旁的声压响应曲线图，获得一些驾驶室的结构-声学特性。关键词：声学灵敏度；声压响应；NVH0 引言    车身的声学灵敏度也称为噪声传递函数(Noise Transfer Function, 简称NTF),是指施加于车身的单位力在车内产生的声压,它表示车身结构与内部空腔的声学相关特性, 也表示车身内部空

2、腔对施加于车身结构的激励所产生的噪声响应, 是车身结构与内部空腔所固有的结构- 声学特性。    通过对车身的声学灵敏度的研究分析, 可以使我们在设计阶段就能准确了解车身的结构-声学特性, 从而有助于尽早发现和修正潜在的设计问题, 进行结构优化和低噪声设计, 也可以在已知激励的情况下, 对车内噪声进行预估和模拟控制, 为实际控制提供依据。1 声固耦合系统有限元模型的建立    在驾驶室BIW（白车身）模型基础上，增加储物柜、卧铺、座椅、仪表外饰板、侧门、工具箱盖，来建立驾驶室结构有限元模型，即trimmed body模型。单元基本尺寸为20mm,共有24万个节

3、点，26万单元。     空腔声学有限元模型主要用六面体单元，过渡处用四面体单元。声学单元的理想尺寸大约为每个波长6个单元,Nastran要求流体单元应大于结构单元，综合考虑计算精度和规模，这里取100～120mm。模型去除座椅有5609节点和4428单元。    合并车身结构模型和车室空腔声学模型的数据文件, 利用“ACMODL,IDENT”卡片使两个模型中重合的节点即车室空腔表面节点与车身结构的相应节点耦合在一起, 保证它们在分析时一起运动, 从而完成声固耦合系统模型的建立，如图1所示。2 边界条件    重卡驾驶室是四点悬置的全浮式驾驶室，在四个悬置点分

4、别施加z向单位激励力，声压响应关注点一般是驾驶员左右耳朵处和卧铺左右头部中间，测量点坐标如表1所示。       表1 声学灵敏度分析响应测量点响应点位置   节点号   人耳区域响应点坐标      x   y   z驾驶员左耳处   235485   -154.1   -808.9   1570.4驾驶员右耳处   235481   -154.1   -702.6   1570.4卧铺左边耳朵处   235306   520.6   -940.8   1229.4卧铺右边耳朵处   231440   532.8   601.6   1028.93 声学灵敏

5、度分析    根据边界条件，声学灵敏度分析有四种工况，分别为驾驶室左前悬置施加载荷、右前悬置施加载荷、左后悬置施加载荷、右后悬置施加载荷，相应的响应曲线如下图2、3、4、5所示。    图2中，驾驶员左右耳在149～153 Hz范围内，声压响应值超过工程标准60dB； 卧铺处在125～130 HZ、大于150Hz范围内，响应值大于60dB。