汽車噪聲的預(yù)測(cè)與控制

前言

　　汽車特別是轎車的振動(dòng)與噪聲特性是表征汽車品質(zhì)的重要指標(biāo)。經(jīng)驗(yàn)證明，汽車在上了生產(chǎn)流水線以后如發(fā)現(xiàn)有振動(dòng)、噪聲問題，將會(huì)造成重大損失，要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)則需付出高昂的代價(jià)。因而在汽車的設(shè)計(jì)階段就應(yīng)把振動(dòng)噪聲的控制和優(yōu)化作為重要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。某型汽車的設(shè)計(jì)方案確定之后，其振動(dòng)噪聲特性在汽車制造出來(lái)后將會(huì)是怎樣的呢？符不符合設(shè)計(jì)者的設(shè)想？可以采用有限單元法或邊界元法、統(tǒng)計(jì)能量分析法對(duì)汽車的振動(dòng)噪聲水平進(jìn)行預(yù)估和分析計(jì)算。若評(píng)估的結(jié)果不理想，則可以對(duì)原設(shè)計(jì)方案中產(chǎn)生噪聲的原因進(jìn)行分析，對(duì)振動(dòng)源、噪聲源進(jìn)行診斷，對(duì)振動(dòng)、噪聲的傳遞路徑進(jìn)行分析，甚至對(duì)原設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)原方案進(jìn)行針對(duì)噪聲抑制的改進(jìn)。這樣，在汽車的設(shè)計(jì)階段就可以較好地控制振動(dòng)與噪聲，使得試制樣車的成功率更高，大大縮短新車開發(fā)的周期，降低新車型的開發(fā)成本。本書就是著重介紹這樣一種汽車噪聲特性的虛擬開發(fā)設(shè)計(jì)的技術(shù)，這在我國(guó)強(qiáng)調(diào)汽車工業(yè)走自主開發(fā)道路，著力開發(fā)自主汽車品牌的今天是具有重要意義的?！　”緯亟榻B了汽車振動(dòng)噪聲的三種預(yù)測(cè)方法，即有限單元法、邊界元法和統(tǒng)計(jì)能量分析法。其中以較大篇幅、較詳細(xì)地介紹了利用有限單元法進(jìn)行聲學(xué)模態(tài)分析計(jì)算，汽車噪聲預(yù)測(cè)，聲源識(shí)別診斷以及車內(nèi)噪聲水平的優(yōu)化設(shè)計(jì)等內(nèi)容。本書還介紹了已生產(chǎn)制造的汽車在發(fā)現(xiàn)了噪聲問題以后的噪聲源識(shí)別的技術(shù)及解決噪聲問題的工程實(shí)例。本書第1章介紹了汽車噪聲控制的一些基本知識(shí)。第2～8章介紹如何應(yīng)用有限單元法進(jìn)行汽車噪聲的預(yù)測(cè)、識(shí)別和優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中第2章介紹汽車內(nèi)室聲學(xué)模態(tài)概念以及用有限單元法進(jìn)行聲學(xué)模態(tài)即聲學(xué)固有特性的分析計(jì)算方法。第3章介紹汽車車身結(jié)構(gòu)模態(tài)分析概念以及用有限單元法進(jìn)行結(jié)構(gòu)模態(tài)即結(jié)構(gòu)固有特性分析計(jì)算的方法。第4章介紹橡膠彈性元件對(duì)汽車懸架系統(tǒng)、高頻振動(dòng)與聲傳遞的影響及其在汽車噪聲設(shè)計(jì)中的重要作用。第5章介紹引起汽車內(nèi)噪聲的兩大重要部件，汽車懸架系統(tǒng)及發(fā)動(dòng)機(jī)懸置系統(tǒng)對(duì)汽車振動(dòng)與噪聲影響的預(yù)估模型及分析計(jì)算方法。第4，5章的內(nèi)容是為第6章利用有限單元法進(jìn)行汽車車內(nèi)噪聲的預(yù)測(cè)作準(zhǔn)備的。第6章則在前兩章的基礎(chǔ)上介紹了聲固耦合概念以及如何應(yīng)用有限單元法預(yù)測(cè)汽車在不同路況、不同車速時(shí)的車內(nèi)噪聲水平的技術(shù)。第7章介紹汽車各結(jié)構(gòu)件對(duì)車內(nèi)噪聲的貢獻(xiàn)率的分析方法，能對(duì)造成車內(nèi)噪聲貢獻(xiàn)率較大的板件進(jìn)行診斷并采取控制措施。第8章介紹利用調(diào)整懸架系統(tǒng)中的橡膠元件或發(fā)動(dòng)機(jī)懸置的橡膠元件的參數(shù)來(lái)優(yōu)化車內(nèi)噪聲的技術(shù)。第9章介紹邊界元的概念以及利用邊界元法進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)的方法。第10章介紹統(tǒng)計(jì)能量分析法的概念以及用統(tǒng)計(jì)能量分析法進(jìn)行噪聲預(yù)測(cè)的方法和技術(shù)。第11章介紹汽車噪聲源的試驗(yàn)識(shí)別技術(shù)。第12章較完整地介紹了6個(gè)成功的汽車噪聲控制的工程實(shí)例。

內(nèi)容概要

　　系統(tǒng)地介紹了用有限單元法及聲固耦合原理在汽車的設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)汽車車內(nèi)噪聲水平的方法。內(nèi)容包括：聲學(xué)模態(tài)，結(jié)構(gòu)模態(tài)的分析計(jì)算，作為振動(dòng)源的懸架系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的建模，車內(nèi)噪聲的預(yù)估，結(jié)構(gòu)板件的聲學(xué)貢獻(xiàn)分析及噪聲品質(zhì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等?！镀囋肼暤念A(yù)測(cè)與控制》還介紹了汽車噪聲預(yù)測(cè)的其他方法，如邊界元法，統(tǒng)計(jì)能量分析法。書中以大量成功的工程實(shí)例說(shuō)明了本書所闡述技術(shù)的應(yīng)用方法，內(nèi)容新穎、詳實(shí)，是汽車虛擬設(shè)計(jì)的一個(gè)重要分支?！　　镀囋肼暤念A(yù)測(cè)與控制》可作業(yè)大學(xué)本科生及研究生的教材，也可作為汽車行業(yè)工程設(shè)計(jì)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章緒論1.1汽車聲學(xué)知識(shí)入門1.2影響車內(nèi)噪聲的主要因素1.3汽車噪聲控制的基本方法第2章汽車乘坐室聲學(xué)模態(tài)分析2.1汽車乘坐室聲學(xué)模態(tài)分析預(yù)測(cè)和工程意義2.2聲學(xué)流體基礎(chǔ)2.3聲學(xué)模態(tài)分析的有限元法2.4大型有限元軟件ANSYS的聲學(xué)分析功能2.5汽車乘坐室聲學(xué)模態(tài)分析原則2.6轎車乘坐室聲學(xué)模態(tài)實(shí)例2.7汽車車內(nèi)空腔聲學(xué)模態(tài)測(cè)試技術(shù)第3章汽車車身結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析3.1模態(tài)分析技術(shù)簡(jiǎn)介3.2汽車結(jié)構(gòu)及零部件模態(tài)試驗(yàn)3.3汽車結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的有限單元法3.4汽車板件振動(dòng)模態(tài)的聲輻射效率第4章汽車懸架高頻固體振動(dòng)特性4.1懸架振動(dòng)模型的建立4.2橡膠支承雙質(zhì)量振動(dòng)系統(tǒng)模型分析4.3螺旋彈簧的喘振對(duì)振動(dòng)傳遞特性的影響4.4車身與懸架系統(tǒng)結(jié)合處車身局部阻抗的影響4.5與試驗(yàn)結(jié)果的印證第5章懸架振動(dòng)與發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)對(duì)車身的激勵(lì)5.1包含橡膠支承元件的懸架振動(dòng)模型5.2路面激勵(lì)譜5.3懸架系統(tǒng)的頻響函數(shù)5.4路面不平通過(guò)懸架對(duì)車身的激勵(lì)譜5.5包括副車架在內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型5.6發(fā)動(dòng)機(jī)工作激勵(lì)譜5.7發(fā)動(dòng)機(jī)振系的頻響函數(shù)5.8發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)對(duì)車身的激勵(lì)譜第6章利用有限元法進(jìn)行車內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)6.1聲結(jié)構(gòu)耦合的有限元方程6.2用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行車內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)分析6.3在有限元建模時(shí)應(yīng)注意的問題6.4車內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)實(shí)例分析第7章轎車結(jié)構(gòu)振動(dòng)對(duì)車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻(xiàn)分析7.1結(jié)構(gòu)振動(dòng)對(duì)車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻(xiàn)試驗(yàn)方法7.2結(jié)構(gòu)振動(dòng)對(duì)車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻(xiàn)計(jì)算機(jī)模擬7.3轎車結(jié)構(gòu)對(duì)車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻(xiàn)模擬分析實(shí)例第8章轎車車內(nèi)聲場(chǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)8.1汽車車內(nèi)噪聲分析的動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)模型8.2車內(nèi)噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型8.3最優(yōu)化設(shè)計(jì)的予問題逼近法8.4通過(guò)懸架系統(tǒng)橡膠元件的優(yōu)化降低車內(nèi)聲級(jí)8.5通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)支承元件的優(yōu)化降低車內(nèi)聲級(jí)第9章車內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)的邊界元法9.1邊界元法的特點(diǎn)9.2復(fù)雜邊界條件的通用公式9.3轎車乘坐室轟鳴噪聲預(yù)測(cè)9.4發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼及發(fā)動(dòng)機(jī)罩的噪聲輻射第10章車內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)的統(tǒng)計(jì)能量分析法10.1有限元法和邊界元法的局限性及統(tǒng)計(jì)能量法的特點(diǎn)10.2 SEA系統(tǒng)方程及子結(jié)構(gòu)的劃分原則10.3轎車聲振系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)的模態(tài)密度10.4轎車聲振系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)的內(nèi)部損耗因子與耦合損耗因子10.5汽車的振動(dòng)、噪聲輸入功率10.6轎車車內(nèi)噪聲預(yù)測(cè)實(shí)例10.7降噪措施效果預(yù)測(cè)第11章汽車車內(nèi)噪聲聲源試驗(yàn)識(shí)別技術(shù)11.1聲源識(shí)別在噪聲控制中的重要地位11.2聲源識(shí)別的一般方法11.3頻譜分析技術(shù)11.4相關(guān)函數(shù)與相干函數(shù)11.5利用聲強(qiáng)法識(shí)別聲源11.6小波變換在車輛噪聲源識(shí)別中的應(yīng)用11.7聲全息方法識(shí)別汽車運(yùn)動(dòng)噪聲第12章轎車車內(nèi)噪聲研究實(shí)例12.1車內(nèi)噪聲解決思路12.2某型轎車后排座噪聲聲源識(shí)別與控制12.3某型轎車換裝發(fā)動(dòng)機(jī)后所產(chǎn)生噪聲的治理12.4某型轎車車內(nèi)空腔共鳴噪聲的降噪措施分析12.5減振器異常噪聲的試驗(yàn)研究與分析12.6轎車車內(nèi)噪聲源識(shí)別的道路試驗(yàn)方法研究12.7汽車空調(diào)壓縮機(jī)引起的車內(nèi)噪聲實(shí)驗(yàn)研究參考文獻(xiàn)

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