汽車噪聲的預(yù)測與控制

前言

　　汽車特別是轎車的振動與噪聲特性是表征汽車品質(zhì)的重要指標。經(jīng)驗證明，汽車在上了生產(chǎn)流水線以后如發(fā)現(xiàn)有振動、噪聲問題，將會造成重大損失，要對其進行改進則需付出高昂的代價。因而在汽車的設(shè)計階段就應(yīng)把振動噪聲的控制和優(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)計方案確定之后，其振動噪聲特性在汽車制造出來后將會是怎樣的呢？符不符合設(shè)計者的設(shè)想？可以采用有限單元法或邊界元法、統(tǒng)計能量分析法對汽車的振動噪聲水平進行預(yù)估和分析計算。若評估的結(jié)果不理想，則可以對原設(shè)計方案中產(chǎn)生噪聲的原因進行分析，對振動源、噪聲源進行診斷，對振動、噪聲的傳遞路徑進行分析，甚至對原設(shè)計方案進行優(yōu)化設(shè)計，對原方案進行針對噪聲抑制的改進。這樣，在汽車的設(shè)計階段就可以較好地控制振動與噪聲，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)計的技術(shù)，這在我國強調(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了汽車振動噪聲的三種預(yù)測方法，即有限單元法、邊界元法和統(tǒng)計能量分析法。其中以較大篇幅、較詳細地介紹了利用有限單元法進行聲學(xué)模態(tài)分析計算，汽車噪聲預(yù)測，聲源識別診斷以及車內(nèi)噪聲水平的優(yōu)化設(shè)計等內(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別的技術(shù)及解決噪聲問題的工程實例。本書第1章介紹了汽車噪聲控制的一些基本知識。第2～8章介紹如何應(yīng)用有限單元法進行汽車噪聲的預(yù)測、識別和優(yōu)化設(shè)計。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行聲學(xué)模態(tài)即聲學(xué)固有特性的分析計算方法。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行結(jié)構(gòu)模態(tài)即結(jié)構(gòu)固有特性分析計算的方法。第4章介紹橡膠彈性元件對汽車懸架系統(tǒng)、高頻振動與聲傳遞的影響及其在汽車噪聲設(shè)計中的重要作用。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)動機懸置系統(tǒng)對汽車振動與噪聲影響的預(yù)估模型及分析計算方法。第4，5章的內(nèi)容是為第6章利用有限單元法進行汽車車內(nèi)噪聲的預(yù)測作準備的。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)測汽車在不同路況、不同車速時的車內(nèi)噪聲水平的技術(shù)。第7章介紹汽車各結(jié)構(gòu)件對車內(nèi)噪聲的貢獻率的分析方法，能對造成車內(nèi)噪聲貢獻率較大的板件進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)動機懸置的橡膠元件的參數(shù)來優(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行噪聲預(yù)測的方法。第10章介紹統(tǒng)計能量分析法的概念以及用統(tǒng)計能量分析法進行噪聲預(yù)測的方法和技術(shù)。第11章介紹汽車噪聲源的試驗識別技術(shù)。第12章較完整地介紹了6個成功的汽車噪聲控制的工程實例。

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)計階段預(yù)測汽車車內(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)的分析計算，作為振動源的懸架系統(tǒng)和發(fā)動機系統(tǒng)的建模，車內(nèi)噪聲的預(yù)估，結(jié)構(gòu)板件的聲學(xué)貢獻分析及噪聲品質(zhì)的優(yōu)化設(shè)計等?！镀囋肼暤念A(yù)測與控制》還介紹了汽車噪聲預(yù)測的其他方法，如邊界元法，統(tǒng)計能量分析法。書中以大量成功的工程實例說明了本書所闡述技術(shù)的應(yīng)用方法，內(nèi)容新穎、詳實，是汽車虛擬設(shè)計的一個重要分支?！　　镀囋肼暤念A(yù)測與控制》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)實例2.7汽車車內(nèi)空腔聲學(xué)模態(tài)測試技術(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)簡介3.2汽車結(jié)構(gòu)及零部件模態(tài)試驗3.3汽車結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的有限單元法3.4汽車板件振動模態(tài)的聲輻射效率第4章汽車懸架高頻固體振動特性4.1懸架振動模型的建立4.2橡膠支承雙質(zhì)量振動系統(tǒng)模型分析4.3螺旋彈簧的喘振對振動傳遞特性的影響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與試驗結(jié)果的印證第5章懸架振動與發(fā)動機振動對車身的激勵5.1包含橡膠支承元件的懸架振動模型5.2路面激勵譜5.3懸架系統(tǒng)的頻響函數(shù)5.4路面不平通過懸架對車身的激勵譜5.5包括副車架在內(nèi)的發(fā)動機振動模型5.6發(fā)動機工作激勵譜5.7發(fā)動機振系的頻響函數(shù)5.8發(fā)動機振動對車身的激勵譜第6章利用有限元法進行車內(nèi)噪聲預(yù)測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進行車內(nèi)噪聲預(yù)測分析6.3在有限元建模時應(yīng)注意的問題6.4車內(nèi)噪聲預(yù)測實例分析第7章轎車結(jié)構(gòu)振動對車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻分析7.1結(jié)構(gòu)振動對車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻試驗方法7.2結(jié)構(gòu)振動對車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻計算機模擬7.3轎車結(jié)構(gòu)對車內(nèi)噪聲的聲學(xué)貢獻模擬分析實例第8章轎車車內(nèi)聲場的優(yōu)化設(shè)計8.1汽車車內(nèi)噪聲分析的動態(tài)子結(jié)構(gòu)模型8.2車內(nèi)噪聲優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型8.3最優(yōu)化設(shè)計的予問題逼近法8.4通過懸架系統(tǒng)橡膠元件的優(yōu)化降低車內(nèi)聲級8.5通過發(fā)動機支承元件的優(yōu)化降低車內(nèi)聲級第9章車內(nèi)噪聲預(yù)測的邊界元法9.1邊界元法的特點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9.4發(fā)動機油底殼及發(fā)動機罩的噪聲輻射第10章車內(nèi)噪聲預(yù)測的統(tǒng)計能量分析法10.1有限元法和邊界元法的局限性及統(tǒng)計能量法的特點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、噪聲輸入功率10.6轎車車內(nèi)噪聲預(yù)測實例10.7降噪措施效果預(yù)測第11章汽車車內(nèi)噪聲聲源試驗識別技術(shù)11.1聲源識別在噪聲控制中的重要地位11.2聲源識別的一般方法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利用聲強法識別聲源11.6小波變換在車輛噪聲源識別中的應(yīng)用11.7聲全息方法識別汽車運動噪聲第12章轎車車內(nèi)噪聲研究實例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別與控制12.3某型轎車換裝發(fā)動機后所產(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研究與分析12.6轎車車內(nèi)噪聲源識別的道路試驗方法研究12.7汽車空調(diào)壓縮機引起的車內(nèi)噪聲實驗研究參考文獻

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