基于声固耦合的微车变速器声学优化技术研究-车辆工程专业论文.docxVIP

Research on Acoustic Optimization of Mini-Car Transmission House based on Coupled Structural-Acoustic A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering by Li Yanxiao Supervisor: Associate Prof. Yang Wei Major: Automobile Engineering College of Mechanical Engineering of Chongqing University, Chongqing, China April, 2008 重庆大 重庆大学硕士学位论文 中文摘要 I I 摘 要 汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业，汽车运行时所产生的振动与噪 声是评价汽车性能的重要指标之一，同时它直接影响着乘客的乘座舒适性。汽车 的振动与噪声主要来源于发动机系统和传动系统。而汽车变速器是汽车传动系统 的主要构成部分。因此，降低汽车变速器的振动与噪声对于降低汽车整车的振动、 噪声有着十分明显的效果。本文在重庆市科技攻关项目资助下(资助号：CSTC， 2005AC6035)，以某汽车变速器箱体为研究对象，结合有限元及边界元法，对其振 动和噪声辐射进行了研究。 建立了变速器箱体的有限元模型，进行了有限元模态分析，得到了结构固有 频率和振型等特性参数；进行了实验模态分析，将实验结果与计算结果进行比较， 两者结果吻合较好，证明所建的模型是可靠的。 对变速器箱体进行了动力响应分析。将实验测得的各轴承座附近的振动加速 度作为边界条件导入到有限元分析模型中，利用有限元分析软件 Nastran 进行了频 率响应分析，得到了箱体表面的振动响应分布情况。 建立了变速器箱体边界元分析模型，并通过插值映射的方法导入结构表面振 动响应作为声学分析的边界条件，利用声学分析软件 Sysnoise 实现了结构辐射噪 声的预测，获得了表面节点声压、声场域点声压等声学结果。 针对传统FEM/BEM方法难以进行多工况下变速器箱体噪声辐射预测的问题， 本文在已建立的有限元与边界元模型的基础上，提出了利用声学传递向量技术对 汽车变速器箱体的声辐射特性进行分析，建立了声场域点的声学响应与结构表面 网格节点振动响应的线性关系，通过声学传递向量（ATV）的求解，实现了多工 况汽车变速器箱体噪声辐射特性研究，揭示了该变速器的结构固有频率对噪声辐 射影响显著的结论。 对该变速器进行了振动与噪声的实验，得到各轴承座振动加速度以及声场域 点的声压。实验数据与理论计算结果的对比，表明了采用有限元和边界元法对变 速器箱体辐射噪声预测的有效性。 关键词：声辐射，有限元，边界元，声学传递向量 重庆大 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 II II ABSTRACT The automobile industry is the support one of our national economic development. In the research, it is considered that the vibration and noise brought by the motional car is one of the most important guidelines and it affects the passengers comfort. The vibration and noise of the automobile mostly comes from the engine and transmission system. However, automobile transmission system is mostly comprised of transmission. So it shows the especial crucial significance to knock down the vibration and noise of the whole car, by depressing the vibration and noise resulting from the transmission. Therefore, with the support of Chongqing science technologycommission (project number: CSTC, 2005AC6035), the