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某型卡车异常振动与排气噪声控制技术研究

刘建娅  
【摘要】:汽车的振动与噪声关系到汽车的乘坐舒适性,已成为制约其快速发展的一个重要方面,研究汽车振动与噪声控制具有十分重要的意义和工程价值。 本文针对某型卡车在行驶中产生异常振动和排气噪声过大的问题,通过理论分析、试验研究以及有限元数值仿真,找出了该卡车异常振动产生的原因和排气消声器的不足,提出了相应的解决方案,并进行了试验验证。本文的主要研究内容如下: (1)驾驶室异常振动的控制与研究 对驾驶室底板振动信号进行频谱分析,找到了驾驶室异常振动的主要频率成分。通过建立整车振动子系统模型,基于模态理论,对各子系统进行试验与计算模态分析,获得了相应的固有模态参数,结合激励源与底板响应的频率分析,找到了在65km/h车速时驾驶室横向摆动的原因,即该车速下车轮激励的倍频与车体和板簧子系统的第三和第五阶扭转模态接近,导致了驾驶室横向摆动。车架改进与车轮动平衡后的整车试验结果表明,在异常车速65km/h下,驾驶室底板的振动能量明显降低,整车平顺性得到改善,同时其他常用车速下的乘坐舒适性不受影响。 (2)排气噪声控制与研究 由台架试验获得排气消声器在不同转速下的插入损失和排气频谱特性,分析了需要改进的频段。通过建立排气消声器的声学和流体有限元模型,数值仿真分析了其声学性能和空气动力学性能,确定了消声器结构的改进方向,提出相应的改进方案,由仿真分析可知,改进后消声器的声学性能和空气动力学性能均优于原消声器,可以进行样件试制。样件试验结果表明,改进后消声器的插入损失明显提高,功率损失比基本不变,汽车排气噪声降低。 综上所述,本文针对实际的工程问题,研究和改善了汽车的振动与排气噪声特性,其研究与分析方法具有一定的理论意义和工程实用价值。


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