通過數(shù)字化方法減少載貨車駕駛室結(jié)構(gòu)傳播的噪音
Amiya R. Mohanty*, Barry D. St. Pierre,
P. Suruli-Narayanasami
福特汽車公司， 迪爾伯恩，密歇根48126 ，美國
1996年4月11收到；1999年3月12收到修訂版并接受（收編）

摘要
計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE技術(shù)）方法用于載貨車駕駛室室內(nèi)的降噪。有限元（FE）和邊界元方法（BEM）可用來反映駕駛室內(nèi)部聲場的固有頻率和振型。作用在駕駛室上的激勵(lì)頻率在50~250HZ范圍內(nèi)時(shí)我們對駕駛室結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)進(jìn)行分析。針對這個(gè)激勵(lì)，我們決定用邊界元方法來分析司機(jī)右耳處的室內(nèi)噪音水平。我們組建聲學(xué)貢獻(xiàn)分析小組（PACA）確定對司機(jī)右耳的噪聲水平貢獻(xiàn)最多的駕駛室結(jié)構(gòu)區(qū)域。按照PACA確定的區(qū)域，在適當(dāng)?shù)奈恢?，通過吸聲材料的選擇和安放，駕駛室內(nèi)結(jié)構(gòu)傳播的噪聲減弱了。#1999年埃爾塞維爾科技有限公司——版權(quán)所有。

關(guān)鍵字：噪聲，卡車，數(shù)字的，結(jié)構(gòu)傳播，有限元，邊界元

1． 導(dǎo)言
在全球范圍內(nèi)，客戶的贊賞和對寧靜產(chǎn)品的需求驅(qū)動噪聲控制工程師在相對較短的時(shí)間內(nèi)開發(fā)高效和更安靜的產(chǎn)品。由于市場競爭和客戶意識的不斷提高，在汽車行業(yè)，噪音已經(jīng)成為一個(gè)重要的品質(zhì)屬性。為了在很短的周期時(shí)間獲得一個(gè)可行的車輛設(shè)計(jì)，電腦輔助工程（ CAE技術(shù)）的方法被廣泛使用。這使得許多分析師反復(fù)的進(jìn)行多種設(shè)計(jì)，并在沒有制造汽車原型的情況下運(yùn)用計(jì)算機(jī)來研究它們的效果。在過去，CAE技術(shù)，如有限元法（FEM）已經(jīng)被用于耐久性（壓力/疲勞）分析和有限的噪聲，振動與舒適性（NVH）分析。然而，近年來，伴隨著新的CAE方法的出現(xiàn)，如邊界元法（BEM）的聲學(xué)分析，有關(guān)NVH的分析已變得相對容易和更快。
利用邊界元，就可以預(yù)測室內(nèi)噪音水平[1，2]。然而，該方法還沒有像有限元法那樣被廣泛采用，有限元法在汽車設(shè)計(jì)中通常被用于結(jié)構(gòu)分析。本文提出了一種研究方法去理解原理，然后使用邊界元法預(yù)測乘客區(qū)的噪聲并提出減少駕駛室結(jié)構(gòu)傳播的室內(nèi)各級噪聲的方法。
通常汽車中結(jié)構(gòu)傳播的噪音頻率主要在250HZ以下，因?yàn)檫@些汽車的優(yōu)勢零部件結(jié)構(gòu)激發(fā)各級多達(dá)250HZ的頻率[3]。在本研究中，邊界元模型的網(wǎng)格足可以滿足捕捉結(jié)構(gòu)模型中的重要模式，以及流體介質(zhì)中聲波的波長。邊界元素的大小是由要建模的結(jié)構(gòu)的幾何特性和結(jié)構(gòu)或聲學(xué)波長決定的，兩種波長都是比較小的。對于線性元素，每波長需要至少四個(gè)要素[4]。動態(tài)的結(jié)構(gòu)分析，當(dāng)前帶有所有主要部件，如門、轉(zhuǎn)向柱、座椅和儀表板的載貨車駕駛室的有限元模型共有約15萬網(wǎng)格點(diǎn)。最初的（BIP）帶有主要結(jié)構(gòu)組件的駕駛室有限元模型如圖1所示。在大多數(shù)網(wǎng)格點(diǎn)有六個(gè)自由度，這種規(guī)模的有限元模