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基于后视镜基座造型因素的车内噪声研究

刘力  
【摘要】:后视镜作为车外十分突出的附件,对气动噪声有着重要影响。现有关于后视镜区域噪声的研究,多集中于对特定的后视镜造型进行分析和优化,较少关于类比性及系统性的研究,且国内的研究多着眼于镜罩的形态,对于后视镜基座形态的研究并不多见。鉴于此,本文将车外后视镜的基座造型做了三种分类,并对比分析各基座类型的流场特性以及对车内噪声的影响。 本文首先建立车身数值模型并确定车外流场计算域尺寸,由于车身结构近似对称,所以采用半车身模型进行模拟以节省计算时间。之后本文对车身外流场进行了数值模拟,车身表面生成了满足要求的边界层网格,并细化关键区域(侧窗附近)的网格尺寸,以此获得更加真实的模拟结果。流场模拟过程分为稳态模拟和瞬态模拟两个步骤。稳态模拟选用可实现的k-ε模型(Realizable k?ε),用以分析车身表面流场特性及压力分布,并根据声功率级分布情况快速识别噪声源,为车内噪声分析提供参考。瞬态模拟选用大涡模拟(LES),时间步长等参数是参考后视镜区域涡流周期进行设置的。 瞬态模拟时,侧窗各监测点的选取采用了非均匀、分层的布置方式,这样不仅可以重点分析关键部位的噪声水平,其均值还对整个侧窗起到“加权”的作用,以此更好的反映侧窗噪声的整体情况。文中对各监测点频谱数据做了详细的对比分析,并解释了产生差异的原因,其结果与流场分布及压力分布保持了较好的一致性。 想要预测车内噪声,还要将瞬态模拟过程中得到的噪声频谱数据作为加载激励,输入到统计能量分析方法(SEA)的模型中去。鉴于SEA方法无法计算某点的精确值,只能得到某一区域的平均值,车身细部结构对其影响不大,所以将车身SEA子系统做了相应的简化。文中对SEA子系统的划分、连接、附材料属性、关键参数的确定以及加载激励的选择等,都做了较为详细的介绍。 经过上述模拟过程,得到了三种基座造型(半连接、全连接、门外板连接)在不同频率段上对车内噪声的影响,并分析了原因,得到了一系列有意义的结论。最后,本文提出了后视镜基座造型的优化方案,并针对非光滑表面的减阻降噪方法进行了初步分析和探讨。


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