某混合動力轎車外流場氣動噪聲特性研究.pdf

1、隨著汽車技術的不斷發(fā)展，人們對于乘坐舒適性的要求也越來越高。本文以某混合動力轎車為研究對象，通過數(shù)值仿真方法結合實車道路試驗研究了其外流場氣動噪聲特性，以及氣動噪聲對車內(nèi)聲場的影響。具體研究方法和創(chuàng)新點如下。
　　利用CATIA軟件的逆向建模功能建立了該車的車身模型和內(nèi)聲腔模型，利用GAMBIT軟件和HYPERMESH軟件對模型進行了幾何清理、網(wǎng)格劃分和流場邊界條件設置。在CFD軟件FLUENT中求解了三種不同車速下的流場結果，得

2、到了車身表面的動壓云圖、湍流動能等值線圖。在求解瞬態(tài)流場時綜合對比了幾種常用湍流模型的優(yōu)缺點，采用了一種新型的湍流模型—分離渦模擬，得到了車身表面的脈動壓力分布情況，為進行聲場仿真奠定了基礎。
　　本文的最大創(chuàng)新點在于在求解聲場時采用了虛擬激勵法。首先求解車身結構模態(tài)和內(nèi)聲腔聲學模態(tài)，將車身表面的脈動壓力視為隨機載荷，并將其分解為虛功率譜密度，采用VIRTUAL.LAB軟件中的隨機聲學模塊進行求解，將流場數(shù)據(jù)映射到車身結構網(wǎng)格上，

3、利用聲振耦合原理結合有限元方法得到了駕駛員雙耳及后排乘客雙耳處的聲壓響應。為驗證仿真方法的正確性，參考國標GB/T18697-2002《聲學汽車車內(nèi)噪聲測量方法》對汽車氣動噪聲進行了實車道路試驗。試驗得到的聲壓級曲線與仿真結果大致吻合，討論了可能導致二者誤差的原因。最后在車內(nèi)添加了多孔吸聲材料考察其吸聲降噪效果。
　　最終得到相關結論如下：
　?。?）分離渦模擬非常適合求解分離流動現(xiàn)象，較好地捕捉到了后視鏡以及汽車尾部的湍流

4、情況；
　?。?）脈動壓力頻譜是寬頻譜，能量主要集中在中低頻，是產(chǎn)生氣動噪聲的根本原因。
　　（3）氣動噪聲頻譜在某特征頻率處達到峰值，隨后開始下降，峰值頻率隨著車速的提高向高頻移動。
　?。?）駕駛員左右耳的聲壓級有所差別，由于左耳靠近車窗，受湍流影響較大，故聲壓級也較大；后排乘客靠近車尾部的復雜湍流場，且車尾部的輻射面積較大，故聲壓級大于前排駕駛員人耳處。
　?。?）由于多孔吸聲材料屬于阻性材料，可以使車內(nèi)聲