腔体声振耦合的对称化有限元模型及其特性研究

建立了在声源与结构载荷共同激励下 ,弹性薄壁腔体声振耦合的对称化有限元模型 ,并对模型特性进行了研究 .证明了即使在模型的质量、刚度矩阵均缺乏正定性的情况下 ,其特征值仍可保持非负性 ,并且在一定条件下仍可采用Rayleigh Ritz法对耦合系统特征问题进行降阶 .最后 ,以一矩形截面弹性薄壁腔体为对象给出了算例 ,并将计算结果与测量结果加以对比 ,二者十分接近 ,从而验证了所提对称化方法的可行性与正确性 .

腔体声振耦合方程低频解耦误差的研究

揭示了腔体声振耦合方程解耦误差与流体加载效应间的内在联系 ,确定了低频情况下 ( 3 0～10 0 Hz)解耦误差的影响因素 ,研究了低频解耦误差的变化规律 。

车身乘坐室声振耦合的动态子结构修改方法

在声振耦合有限元分析的基础上 ,提出了一种以车内降噪为目的的车身结构动态修改的新方法。该方法将对车身乘坐室壁结构的局部修改等效地视为在其上附加一子结构 ,并给出了车内声压变化与车身壁结构修改间的直接定量关系。最后 ,以SH76 0A型轿车乘坐室为对象给出了算例 ,并将计算结果与测量结果加以对比 ,二者十分接近 ,从而验证了所提方法的正确性。

车辆乘坐室内低频噪声声源识别研究

提出了一种用于车内低频噪声声源识别的理论分析方法。该方法摆脱了对试验的依赖 ,可用于车身结构低噪声优化设计 (或修改 )的迭代求解过程。分别采用所提方法和相关分析法 ,对某型国产轿车乘坐室内驾驶员右耳位置处的低频噪声主要来源进行识别 。

车内低频噪声与悬架特性参数的定量关系

基于车身乘坐室声振耦合的动态子结构修改方法,将汽车悬架系统视为附加于车身上的子结构(子系统),并结合悬架系统对路面不平度位移激励的振动传递效应,揭示出车内低频噪声的声压值与悬架系统刚度、阻尼、非悬挂质量以及轮胎径向刚度、径向阻尼间的直接定量关系。然后,通过算例及相应的实验验证了其正确性。

一种用于车内结构声源辨识的方法

结合“声学互易性原理”及车内噪声有限元分析,提出一种车内结构声源辨识的方法。该方法可以摆脱对试验的依赖,因而能够应用于车身结构的图纸设计阶段。然后,采用该方法对某型国产轿车的车内结构声源进行辨识,发现对驾驶员右耳位置处噪声贡献最大的车身结构板块为右前车顶,这一结论与采用相关分析法所得结论相一致。最后,基于车内降噪优化模型对右前车顶进行降噪处理,获得了明显的降噪效果。

引入非线性有限元法的同步带传动啮合干涉量计..

将非线性有限元法应用于同步带传动啮合干涉量的计算，给出了啮合干涉量的数值计算方法，进行了相应的程序设计。

车辆乘坐室声学泄漏分析的声振耦合有限元模型

提出了一种新的“声学泄漏边界条件” ,并将其引入到声振耦合分析的有限元模型中 ,使模型具备了对实际车辆乘坐室声学泄漏问题的处理能力。然后以SH76 0A型轿车乘坐室为对象给出了算例 ,并通过计算和测量结果的对比分析 ,验证了所提方法的正确性。

车身结构的低噪声优化设计研究

在动态子结构修改方法的基础上,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。

悬架弹性元件最佳刚度分布的工程设计方法

基于车辆系统动、静力学分析及优化设计原理,提出了一种旨在揭示汽车悬架弹性元件最佳刚度分布的工程设计新方法,可确定满足整车平顺性和操纵稳定性协调设计要求的悬架弹性元件的刚度特性,从而为弹性元件的结构优化设计提供了目标依据,并通过一个工程实例验证了所提方法的有效性。

基于对称有限元模型的车辆乘坐室声振耦合分析的子结构方法

建立了车辆乘坐室声振耦合分析的对称有限元模型。在此基础上 ,提出了一种可用于综合内饰等乘坐室附属结构对乘坐室声振特性影响的动态子结构方法。该方法将内饰或附属结构等效为乘坐室壁结构与内部声空间中的一对相应的子结构 /子空间 ,并将其影响引入到声振耦合分析的对称有限元模型中 ,从而使有限元分析的精度大为提高。最后 ,以一国产轿车为对象给出了算例 。

悬架与整车系统的性能协调分析方法研究

基于车辆系统动力学分析与最优化技术,提出了一种用于悬架与整车系统性能协调分析的新方法,能够以给定的整车性能要求为依据,确定与之相匹配的悬架特性参数。然后,通过算例验证了所提方法的有效性。

车辆乘坐室声学泄漏问题研究

针对具有泄漏管道的弹性薄壁腔体提出了一种“声学泄漏边界条件”,在此基础上建立了车辆乘坐室声学泄漏分析的声振耦合有限元模型。采用该模型计算出某型国产轿车乘坐室声振耦合系统的前 2 0阶低阶特征频率 ,并将计算结果与相应的测量结果加以对比 。

一种用于车内降噪的子结构优化技术

提出一种以车内降噪为目的车身结构动态修改的新方法,该方法将对车身壁结构的局部修改等效地视为在其上附加一子结构,并给出了车内声压变化与车身壁结构修改间的直接定量关系。以此为基础,建立了子结构的优化设计模型,通过具体算例说明了子结构位置选择的恰当与否对降噪效果至关重要,并通过试验验证了其可行性。

引入非线性有限元法的同步带传动最佳节距差计算方法

建立了求解同步带传动带与带轮节距差最佳值的数字模型，并对模型中所涉及到的非线性有限元问题进行了分析，从而形成一种引入非线性有限元法的同步带传动最佳节距差计算方法。通过具体算例，并将算例结果用于实验，证明了该方法的可靠性。

基于Adaboost算法的车内噪声声品质预测

对匀速工况下车内噪声信号分别进行主观评价与客观参量计算,并对主、客观评价结果进行了相关分析。在此基础上,基于Adaboost算法并结合BP神经网络、极限学习机(ELM)和支持向量机(SVM)建立了声品质预测模型,并将其预测结果与经过遗传算法(GA)参数优化后的GA-BP,GA-ELM和GA-SVM预测模型进行了对比。结果表明:基于Adaboost算法的车内噪声声品质预测模型效果最优,提升了声品质预测的准确度。

基于DBNs的车辆悬架减振器异响鉴别方法

针对人工经验提取特征进行减振器异响鉴别的复杂性与不可扩展性的问题,分析了深度信念网络(deep belief networks,DBNs)在减振器异响鉴别中的应用,并结合减振器整车与台架试验提出了完整的减振器异响鉴别流程.该方法只需将收集到的减振器活塞杆顶端振动加速度信号作为输入,经过DBNs模型逐层特征学习便可进行减振器异响鉴别.同时将鉴别结果与经典的BP神经网络、支持向量机以及传统的3种人工特征提取方法进行对比分析.结果表明:在输入仅为原始信号的条件下,深度信念网络模型对减振器异响鉴别的准确率为96.7%,表明了深度信念网络在减振器异响甄别中的优越性,具有广泛的工程应用前景.

基于台架试验的悬架减振器异响辨识研究

针对某车型悬架减振器异响问题,分别进行整车道路及台架试验,获得两者的一致性规律,即减振器活塞杆加速度信号在特定频段内具有相似性。进而对减振器异响台架试验的辨识方法进行研究,提出时域峰谷差值法、分段功率谱RMS值法及基于特征能量小波分析法,并分析比较其优缺点。在此基础上提出并采用基于权重系数的聚类分析法,将单指标刚性矩形判定区域转化为多指标柔性圆形判定区域,减少评判结果因单指标误判导致最终结果误判的概率,可为大批量、不同型号减振器异响辨识及提高鉴别准确度提供参考。

基于EEMD与GA-小波神经网络的传动系声品质预测

为了进行车辆传动系声品质预测,实施了传动系整车转鼓试验,并结合主、客观分析量化了影响传动系噪声烦恼度的主要异响指标;同时,通过相关分析揭示了心理声学客观参量与主观评价的内在关系。引入聚合经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD)方法与本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)样本熵值对传动系噪声特征进行了提取;在此基础上,以Morlet小波基函数作为隐含层节点的传递函数构建小波神经网络(Wavelet Neural Network,WNN),同时运用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)优化小波神经网络的层间权值和层内阈值,构造出GA-小波神经网络模型并用于传动系声品质预测;为了对比所提取的传动系噪声特征性能,将心理声学参量也作为模型输入以进行预测,同时,为了对比GA-小波神经网络模型的预测效果,引入了传统的GA-BP神经网络模型。分析结果表明:GA-小波神经网络较GA-BP神经网络能更准确、有效地对传动系声品质进行预测,并且以本征模态函数样本熵值作为预测模型的输入特征其预测结果较心理声学参量效果更佳。

基于响应面法的悬架结构改进及优化设计

为改善整车平顺性和操纵稳定性,将某军用特种重型汽车的前悬架系统由非独立悬架改换为独立悬架,并更改了悬架弹簧的结构形式。从悬架系统与整车匹配分析的系统动力学模型出发,揭示出整车平顺性、操纵稳定性与悬架弹簧刚度及定位点坐标之间的直接定量关系,并进一步建立其二阶响应面近似模型。在此基础上,权衡整车平顺性与操纵稳定性,建立悬架系统的优化设计模型并加以求解。最后,在ADAMS/Car平台上进行仿真试验,验证了结构改进及优化设计的有效性。