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基于自适应交叉近似边界元法的快速声学灵敏度分析 被引量:5
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作者 郑昌军 陈磊磊 陈海波 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期413-418,424,共7页
基于自适应交叉近似边界元法构造一组快速声学灵敏度分析方法,其中,声学灵敏度分析分别采用直接微分法和伴随变量法;而自适应交叉近似算法被用以克服常规边界元法的高计算量和高存储量的固有缺点。自适应交叉近似算法在迭代求解之前对... 基于自适应交叉近似边界元法构造一组快速声学灵敏度分析方法,其中,声学灵敏度分析分别采用直接微分法和伴随变量法;而自适应交叉近似算法被用以克服常规边界元法的高计算量和高存储量的固有缺点。自适应交叉近似算法在迭代求解之前对边界元系数矩阵进行压缩存储,可以在降低存储量的同时提高求解效率。在声学灵敏度分析中,通过直接使用求解未知边界状态值时保存的压缩系数矩阵,可以进一步提高求解效率。数值算例验证了所构造的方法的计算精度和求解效率,以及在大规模声场问题的最优化分析中的应用潜力。 展开更多
关键词 边界元法 自适应交叉近似 声学灵敏度 直接微分法 伴随变量法
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基于声学灵敏度的槽形梁结构参数影响分析 被引量:7
2
作者 刘林芽 秦佳良 +1 位作者 宋瑞 曾峰 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第5期88-91,共4页
为研究槽形梁结构参数对结构噪声的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立轨道交通槽形梁的有限元模型,并计算列车荷载作用下槽形梁结构振动响应,采用间接边界元法计算分析轨道交通槽形梁结构噪声特性。最后再利用有限差分法计算槽形... 为研究槽形梁结构参数对结构噪声的影响,基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立轨道交通槽形梁的有限元模型,并计算列车荷载作用下槽形梁结构振动响应,采用间接边界元法计算分析轨道交通槽形梁结构噪声特性。最后再利用有限差分法计算槽形梁结构-声学灵敏度,分析槽形梁底板厚度、腹板厚度和翼缘板厚度对不同声场场点的线性声压级在不同频率处的影响。研究结果表明:轨道交通槽形梁结构噪声的峰值频率在31.5 Hz^80 Hz之间。加厚底板有利于控制桥梁附近小范围内的结构噪声,对远场点的噪声无能为力;加厚腹板会增大近场点的最大声压级,但对远场点噪声具有一定的降噪作用。而且加厚底板和加厚腹板对在100 Hz以上频段场点声压的影响比较小,翼缘板厚度对槽形梁结构噪声的影响也很小。 展开更多
关键词 声学 槽形梁 间接边界元 有限差分法 结构-声学灵敏度
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FFT在平面机械结构声学灵敏度分析中的应用 被引量:2
3
作者 张永斌 毕传兴 +1 位作者 陈剑 陈心昭 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期216-218,173,共4页
平面类或壳体类辐射体是组成复杂辐射结构的基础元件,对其进行声学灵敏度分析是进行复杂声学结构优化设计的基础。将Fourier变换引入平面辐射结构的声学灵敏度分析中,实现了声功率和空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等... 平面类或壳体类辐射体是组成复杂辐射结构的基础元件,对其进行声学灵敏度分析是进行复杂声学结构优化设计的基础。将Fourier变换引入平面辐射结构的声学灵敏度分析中,实现了声功率和空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等设计变量的灵敏度,又由于FFT算法比数值积分计算速度更快,从而改善了基于Rayleigh积分法的声学灵敏度分析,提高了其计算速度和工作效率。以简支铝板声源为例进行了验证,并与Rayleigh积分法计算结果进行比较,证明了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 声学灵敏度 平面辐射体 FFT
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拖拉机驾驶室模型的声学灵敏度分析 被引量:4
4
作者 左言言 方玉莹 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期126-129,共4页
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。该文以一拖拉机驾驶室模型为研究对象,建立了其声振耦合的有限元分析模型,计算了该驾驶室模型的声学模态和声振耦合模态。并根据声振耦... 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。该文以一拖拉机驾驶室模型为研究对象,建立了其声振耦合的有限元分析模型,计算了该驾驶室模型的声学模态和声振耦合模态。并根据声振耦合特性和声学灵敏度分析方法,计算分析了在悬架接触点处施加振动激励引起的驾驶员耳旁的噪声灵敏度。 展开更多
关键词 声学灵敏度 声振耦合 有限元法 驾驶室
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基于分布源边界点法和伴随变量法的声学灵敏度分析 被引量:2
5
作者 陈剑 陈立涛 张炳荣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期789-794,共6页
针对实际中存在的设计变量多于目标函数的情况,提出了基于分布源边界点法和伴随变量法的声学灵敏度分析方法,并建立了其理论模型,推导了其计算公式。该方法能够避免声学灵敏度分析的直接求导法中边界条件的重复计算,减少了计算量,数值... 针对实际中存在的设计变量多于目标函数的情况,提出了基于分布源边界点法和伴随变量法的声学灵敏度分析方法,并建立了其理论模型,推导了其计算公式。该方法能够避免声学灵敏度分析的直接求导法中边界条件的重复计算,减少了计算量,数值仿真的结果证明了基于分布源边界点法和伴随变量法的声学灵敏度分析方法的正确性。以箱体为对象,以其上盖板厚度为设计变量进行了实验研究,场点声压灵敏度实验值与计算值的对比证明了该方法的正确性。 展开更多
关键词 分布源边界点法 直接求导法 伴随变量法 声学灵敏度
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声学灵敏度分析的分布源边界点法理论及实验研究 被引量:2
6
作者 陈立涛 陈剑 张炳荣 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期283-290,共8页
建立了基于分布源边界点法的声学灵敏度数学模型,推导出了基于分布源边界点法的声学灵敏度计算公式。与基于边界元法的声学灵敏度分析方法相比,文中方法避开了繁复的数值计算和奇异积分的处理,通过与边界元法在计算时间上的比较,证明了... 建立了基于分布源边界点法的声学灵敏度数学模型,推导出了基于分布源边界点法的声学灵敏度计算公式。与基于边界元法的声学灵敏度分析方法相比,文中方法避开了繁复的数值计算和奇异积分的处理,通过与边界元法在计算时间上的比较,证明了文中声学灵敏度计算方法在计算效率方面的优势。以箱体为对象,以激励频率为设计变量进行了实验研究。 展开更多
关键词 声辐射 分布源边界点法 声学灵敏度
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声学灵敏度分析在面包车车身上的应用 被引量:1
7
作者 李彩霞 《噪声与振动控制》 CSCD 2015年第2期69-72,共4页
某款面包车车身在一定的工况下振动明显较大,致使车辆的舒适性能明显下降。通过试验模态与仿真模态对比分析,验证几何模型的准确性。在此基础上利用声学仿真软件对面包车白车身进行声学灵敏度分析,通过左悬置点、右悬置点以及后悬置点... 某款面包车车身在一定的工况下振动明显较大,致使车辆的舒适性能明显下降。通过试验模态与仿真模态对比分析,验证几何模型的准确性。在此基础上利用声学仿真软件对面包车白车身进行声学灵敏度分析,通过左悬置点、右悬置点以及后悬置点的不同方向的激励获得响应点的声压信号。结果表明:不同的激励点对面包车的响应点的声压的影响不同;不同方向的激励也影响面包车响应点的声压;该款面包车由于在36 Hz以及111 Hz频率段与面包车车身顶盖的局部模态振动共振,导致车内噪声突然增大。为面包车的进一步改进提供依据。 展开更多
关键词 振动与波 声学灵敏度 面包车 局部模态.
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基于空间傅里叶变换的柱面结构声学灵敏度分析
8
作者 陈剑 陈立涛 张炳荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期89-93,共5页
声学灵敏度可以用于预测空间声学量随设计变量的变化情况,为低噪声设计提供优化方向和量化依据,对其进行研究具有重要意义。在空间傅里叶变换的基础上,提出一种用于柱状声源外部声场的声灵敏度计算方法,在已知振速及其对设计变量导数基... 声学灵敏度可以用于预测空间声学量随设计变量的变化情况,为低噪声设计提供优化方向和量化依据,对其进行研究具有重要意义。在空间傅里叶变换的基础上,提出一种用于柱状声源外部声场的声灵敏度计算方法,在已知振速及其对设计变量导数基础上,给出了可用于计算空间任意点的声学量关于声源的结构参数、材料特性等设计变量的灵敏度分析公式。而且空间傅里叶变换的引入,使得文中算法具有计算速度快、稳定性好的优势。数值仿真的结果证明了该方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 柱面结构 空间傅里叶变换 声辐射 声学灵敏度
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模型驾驶室的声学灵敏度分析
9
作者 吴爽 左言言 宫镇 《中国农机化》 北大核心 2004年第6期56-59,共4页
车身的声学灵敏度是指施加于车身的单位力产生的内部声压,是一种提高车辆NVH特性的很有效的途径。本文以一拖拉机驾驶室模型为研究对象,建立了其声振耦合模型,计算了该驾驶室模型的声学模态和声振耦合模态。并根据声振耦合特性和声学灵... 车身的声学灵敏度是指施加于车身的单位力产生的内部声压,是一种提高车辆NVH特性的很有效的途径。本文以一拖拉机驾驶室模型为研究对象,建立了其声振耦合模型,计算了该驾驶室模型的声学模态和声振耦合模态。并根据声振耦合特性和声学灵敏度分析方法,计算分析了在悬架接触点处振动激励引起的驾驶员耳旁的噪声灵敏度。 展开更多
关键词 驾驶室 声学灵敏度 声振耦合模型 有限元法 噪声
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MATV技术和声学灵敏度方法在驾驶室噪声分析中的应用 被引量:6
10
作者 邹平 文桂林 杨兴发 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第5期101-104,共4页
卡车驾驶室大多属于板梁组合的结构。传统结构修改主要采用在驾驶室相应位置增加质量、附加阻尼材料、改变面板厚度等方法。在最优改进部位未知的情况下,这些方法具有一定的盲目性。本文运用MATV技术确定驾驶员右耳处声压贡献突出的主... 卡车驾驶室大多属于板梁组合的结构。传统结构修改主要采用在驾驶室相应位置增加质量、附加阻尼材料、改变面板厚度等方法。在最优改进部位未知的情况下,这些方法具有一定的盲目性。本文运用MATV技术确定驾驶员右耳处声压贡献突出的主要板件,利用边界元声学灵敏度分析确定结构中对特定声压级有主要影响的部位,从而可以对结构进行针对性修改,以达到降噪的目的。 展开更多
关键词 声学 模态声传递向量 边界元法 声学灵敏度 噪声控制
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乘用车车轮销轴声学灵敏度仿真与实验分析 被引量:1
11
作者 侯臣元 汪晓虎 +1 位作者 王亮 李凤 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第1期97-100,199,共5页
为分析路面激励引起的车内结构噪声,建立整车结构有限元模型及流体声腔有限元模型;在车轮销轴处施加激励,仿真计算车内对销轴处的声学灵敏度.对仿真结果进行功率叠加,得到车内对销轴处的整体声学灵敏度.该整体声学灵敏度可作为分析路面... 为分析路面激励引起的车内结构噪声,建立整车结构有限元模型及流体声腔有限元模型;在车轮销轴处施加激励,仿真计算车内对销轴处的声学灵敏度.对仿真结果进行功率叠加,得到车内对销轴处的整体声学灵敏度.该整体声学灵敏度可作为分析路面激励引起的车内结构噪声的依据.在同等边界条件下,对有限元计算结果进行试实验验证.通过模态贡献量分析等方法分析车身结构、后悬架等对车轮销轴声学灵敏度的贡献;对0~200 Hz车内结构噪声处理提出相应的建议. 展开更多
关键词 声学 有限元法 流体-结构耦合 车轮销轴 声学灵敏度 模态贡献量分析
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基于结构-声学灵敏度分析的油底壳辐射噪声控制研究
12
作者 邓雍程 于德介 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期1125-1130,共6页
本文中以某微型车发动机油底壳为对象,研究油底壳的辐射噪声控制问题。首先用有限元法分析其振动响应和结构灵敏度,然后采用边界元法计算其结构-声学灵敏度,判断影响油底壳辐射噪声的主要因素,接着通过可行方向法进行声学特性优化,最后... 本文中以某微型车发动机油底壳为对象,研究油底壳的辐射噪声控制问题。首先用有限元法分析其振动响应和结构灵敏度,然后采用边界元法计算其结构-声学灵敏度,判断影响油底壳辐射噪声的主要因素,接着通过可行方向法进行声学特性优化,最后用有限元和边界元组合方法求得优化前后油底壳辐射噪声的半球场点声压,结果表明优化后油底壳辐射噪声显著降低。 展开更多
关键词 发动机 油底壳 结构-声学灵敏度 有限元法 边界元法
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声学-结构设计灵敏度分析 被引量:20
13
作者 白杨 汪鸿振 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期43-45,共3页
声学 -结构设计灵敏度分析揭示了结构振动引起的辐射声压与结构设计变量之间的关系。分别用有限元法和边界元法计算结构设计灵敏度和声学灵敏度。将两个灵敏度结合得到最终的声学 -结构设计灵敏度。在边界元计算中 ,采用退化元处理奇异... 声学 -结构设计灵敏度分析揭示了结构振动引起的辐射声压与结构设计变量之间的关系。分别用有限元法和边界元法计算结构设计灵敏度和声学灵敏度。将两个灵敏度结合得到最终的声学 -结构设计灵敏度。在边界元计算中 ,采用退化元处理奇异积分问题 ,对特征频率不唯一问题采用CHIEF方法处理。以脉动球和箱体为例 ,验证了算法的可行性和精确性。 展开更多
关键词 声学-结构 设计灵敏度 结构振动 辐射声压 声学灵敏度 特征频率 边界元法 有限元法 辐射噪声
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基于多域边界元法的声学形状灵敏度分析 被引量:2
14
作者 陈剑 程昊 +2 位作者 高煜 张永斌 毕传兴 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期319-322,共4页
将多域边界元法引入声学灵敏度分析,以边界元网格尺寸为有限差分法的步长,以数值外推方法获得外延节点处的边界条件,避免了大量系数矩阵的二次计算,可快速获得结构尺寸发生扰动后的辐射声压,从而可以有效地获得声学灵敏度曲线,更利于工... 将多域边界元法引入声学灵敏度分析,以边界元网格尺寸为有限差分法的步长,以数值外推方法获得外延节点处的边界条件,避免了大量系数矩阵的二次计算,可快速获得结构尺寸发生扰动后的辐射声压,从而可以有效地获得声学灵敏度曲线,更利于工程实际的应用。对该灵敏度公式进行数值计算,与传统全局有限差分法对比,证明了方法的正确性与有效性。 展开更多
关键词 声学灵敏度 多域边界元法 声辐射
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仪表板的结构-声灵敏度分析及声学优化设计
15
作者 陈馨蕊 郝志勇 杨陈 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2154-2158,共5页
为了研究各铺层厚度对复合结构隔声性能的影响,设计出声学性能最优的仪表板.由结构-声场耦合有限元方程计算某复合仪表板各铺层厚度对其透射侧一点声压的灵敏度,根据结构-声学灵敏度结果,以仪表板透射侧一点的声压最小为优化目标,各铺... 为了研究各铺层厚度对复合结构隔声性能的影响,设计出声学性能最优的仪表板.由结构-声场耦合有限元方程计算某复合仪表板各铺层厚度对其透射侧一点声压的灵敏度,根据结构-声学灵敏度结果,以仪表板透射侧一点的声压最小为优化目标,各铺层厚度为设计变量,仪表板总质量为约束条件,用修正的可行方向法优化1500Hz以内的声学性能.结果表明,与原单层镁质仪表板相比,优化后的镁合金复合仪表板重量减轻1.25kg.用结构-声耦合法计算二者的声学性能,透射侧总声压级由128.2dB下降至124.2dB,实现仪表板轻量化、低噪声的设计要求. 展开更多
关键词 复合板 仪表板 结构-声学灵敏度 声学优化
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基于有限元-边界元的声学构形灵敏度分析 被引量:4
16
作者 陈剑 程昊 +2 位作者 高煜 张永斌 毕传兴 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期213-217,共5页
通过灵敏度分析可以对由结构修改而引起的局部或全部结构状态特性的变化做出估计,为设计指明方向。对结构-声学优化设计中的构形灵敏度进行研究,利用有限元、边界元数值计算方法获得辐射声压关于组合结构各构件旋转角度的半解析声学构... 通过灵敏度分析可以对由结构修改而引起的局部或全部结构状态特性的变化做出估计,为设计指明方向。对结构-声学优化设计中的构形灵敏度进行研究,利用有限元、边界元数值计算方法获得辐射声压关于组合结构各构件旋转角度的半解析声学构形灵敏度公式,扩大了声学灵敏度的范畴。该声学灵敏度公式可以用来预测结构组合方式的改变而导致的空间声学量的改变。对该灵敏度公式进行数值计算,与传统有限差分法对比,证明了本文方法的正确性。 展开更多
关键词 声学构形灵敏度 有限元 边界元 声辐射
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利用声辐射模态进行声功率的灵敏度分析 被引量:3
17
作者 杜向华 朱海潮 毛荣富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期183-185,213,共4页
采用声辐射模态进行结构辐射声功率计算,具有消除结构振动模态中复杂耦合项的优点,使得计算结构声辐射变得简单。结构声学灵敏度分析包括三类设计变量,以往绝大多数的研究只对其中一类或者两类设计变量进行了分析。采用声辐射模态的方法... 采用声辐射模态进行结构辐射声功率计算,具有消除结构振动模态中复杂耦合项的优点,使得计算结构声辐射变得简单。结构声学灵敏度分析包括三类设计变量,以往绝大多数的研究只对其中一类或者两类设计变量进行了分析。采用声辐射模态的方法,对全部三类设计变量进行声学灵敏度分析。对球源声辐射模型进行仿真,该方法计算结果接近理论解,由此证明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 结构声学灵敏度分析 声辐射模态 声功率 设计变量
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AutoSEA2的声学-结构灵敏度分析软件开发与应用研究 被引量:1
18
作者 陈萍 王敏庆 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2009年第3期63-65,72,共4页
声学-结构灵敏度用于预测结构辐射声压随结构参数的变化,这对低噪声结构设计具有重要指导意义。在统计能量分析的声学-结构灵敏度分析方法和AutoSEA2软件等的基础上,利用C#语言在.NET环境中实现了声学结构灵敏度分析软件的设计与开发。... 声学-结构灵敏度用于预测结构辐射声压随结构参数的变化,这对低噪声结构设计具有重要指导意义。在统计能量分析的声学-结构灵敏度分析方法和AutoSEA2软件等的基础上,利用C#语言在.NET环境中实现了声学结构灵敏度分析软件的设计与开发。该软件为用户提供了简单的操作界面,可用于结构动力响应与结构参数的灵敏度分析和辐射声功率与结构参数的灵敏度分析等,分析结果可为结构的声学优化设计提供依据。 展开更多
关键词 声学 声学-结构灵敏度 统计能量分析理论 软件开发 AutoSEA2
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基于Kriging代理模型的水下目标模型几何参数识别方法 被引量:1
19
作者 刘江 刘彦森 黎胜 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S01期42-51,共10页
[目的]水下目标参数识别可为目标分类识别提供依据,为此,提出一种基于Kriging代理模型的水下目标参数识别方法。[方法]首先,对敷设声学覆盖层的水下目标模型在螺旋桨和主辅机激励情况下的结构表面低频振动声辐射与声辐射灵敏度进行分析... [目的]水下目标参数识别可为目标分类识别提供依据,为此,提出一种基于Kriging代理模型的水下目标参数识别方法。[方法]首先,对敷设声学覆盖层的水下目标模型在螺旋桨和主辅机激励情况下的结构表面低频振动声辐射与声辐射灵敏度进行分析;然后,基于分析结果建立低频声辐射功率代理模型,并基于该代理模型构造由低频声辐射响应特征和目标参数组成的样本空间;最后,基于所构建的样本空间,建立目标参数识别代理模型并选取测试点进行模型验证。[结果]结果显示,测试样本的实际目标参数值与所构建代理模型的目标参数预测值吻合良好;利用有限元法和边界元方法可以实现考虑阻尼材料频变特性的黏弹性阻尼结构的低频声辐射分析,并能解决商业软件无法大批量处理振动结果文件的问题;影响水下目标模型低频振动声辐射的主要目标参数为目标长度、最大半径、基层壳厚度和声学覆盖层厚度。[结论]基于Kriging代理模型的水下目标参数识别方法可以通过声辐射线谱特征准确预测水下目标模型的主要目标参数值。 展开更多
关键词 代理模型 声辐射 水下目标参数识别 声学灵敏度 黏弹性阻尼
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基于板件贡献分析的装载机驾驶室低噪声设计 被引量:11
20
作者 张俊红 李忠鹏 +4 位作者 毕凤荣 王健 何文运 朱传峰 田雨 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期568-574,609,共7页
分别建立某装载机驾驶室及室内声腔有限元模型,通过单点输入多点输出(single input and multiple output,简称SIMO)法模态试验验证了声振耦合模型的准确性,测取悬置点激励进行频率响应分析及室内噪声预测。对驾驶室进行声学灵敏度分析,... 分别建立某装载机驾驶室及室内声腔有限元模型,通过单点输入多点输出(single input and multiple output,简称SIMO)法模态试验验证了声振耦合模型的准确性,测取悬置点激励进行频率响应分析及室内噪声预测。对驾驶室进行声学灵敏度分析,采用声传递向量法对驾驶室进行声学板件贡献度分析并对关键板件进行形貌优化,同时添加橡胶阻尼材料抑制壁板振动,进行二次声压虚拟预测。结果表明,声学灵敏度分析可得到多阶关键声振耦合频率,声传递向量法板件贡献度分析能准确定位产生噪声峰值的关键板件,形貌优化及添加阻尼材料的方案降噪效果显著,室内总声压级降低了4.43dB。此方案系统地为低噪声车身设计提供了技术路线,减少了传统方案的主观性和重复性,缩短了研发周期,降低了研发成本。 展开更多
关键词 声振耦合 声学灵敏度 板件贡献度 结构优化 低噪声
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