基于统计能量分析和半无限流体方法的轿车车外噪声预测
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E 1 / n1 E 2 / n2 s E N / nN = P1 in P2 in s P N in
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引
言
目前, 车外噪声主要有理论计算方法 ( 点声源分 [ 1] [2 - 3] [4 - 5] 析方法 、 声全息技术 等) 和试验方法 。点声 源分析方法是将整车拆分成动 力总成机体辐射 噪 声、 发动机冷却风扇辐射噪声、 进气口辐射噪声、 排 气尾管辐射噪声、 轮胎辐射噪声, 将这些噪声源均看 成点声源, 从而计算车外辐射噪声 ; 声全息技术是用 传声器阵列对车外近声场进行测试 , 根据声场变换 原理对远场噪声进行预测; 中国车外噪声试验主要 是根据5 汽车加速行驶车外噪声限值及 测量方法6 ( GB 1495 ) 2002) , 对车外噪声进行测试 , 这是对理 论计算方法进行有效性验证的试验方法, 也是目前 中国各大汽车生产厂商对车型进行车外动态加速噪 声检测而广泛采用的一种方法。然而, 这些车外噪 声计算及试验方法均建立在整车试验的基础上 , 只 有在产品样车生产出来之后才能进行, 并不能满足 在产品开发设计阶段对车外噪声进行预测的要求 , 而且会延长产品的开发周期, 增加产品的开发成本。 统计能量分析( SEA) 方法是一种适用于中高频 噪声分析和预测的方法 , 它从统计的意义出发 , 运用能量的观点可以成功地解决复杂系统宽带高频 动力学问题 , 并被广泛应用于汽车中高频噪声预测。 目前 , SEA 方法在汽车工程领域, 主要应用 于车内 噪声预测 , 中国目前采用半无限流体及车外噪声 SEA 与 预测 方 面的 应用 尚 不多 见。本文 中 采 用 SEA 方法和半无限流体方法对车外噪声预 测能够 弥补以上方法的不足, 实现在产品研发阶段对车外 噪声进行分析预测与评价 , 并用于指导产品设计, 对 于降低产品的开发成本、 缩短产品的开发周期、 提高 产品在市场上的竞争力具有重要的意义。
[ 11]
图3 Fig. 3
结构子系统的模态密度
Modal Densities of Structure Subsystems
动声辐射阻尼形成的损耗因子, 以及结构子系统边 界连接阻尼构成的损耗因子 3 种彼此独立的阻尼机 理构成的。 通过理论计算得到各个简单子系统的内损耗因 子 , 通过稳态能量流方法对复杂结构子系统 ) ) ) 左 前门、 左后门、 左前翼子板等子系统进行了测试。稳 态能量流方法的试验原理如图 4 所示 , 其中测得的 左前门和左前翼子板的内损耗因子如图 5 所示。
Abstract: T he po w er balance equat ion in str uct ure subsystems w as dem onst rat ed. Basic assumpt io ns of semi infinite fluid m et hod w ere int roduced. T he predict ion model o f car ex t er io r noise w as built by using st at ist ical energ y analy sis ( SEA) and semi inf init e f luid met ho d. Using finit e element met hod, st eady - st at e energ y f low met hod and t heor et ical comput at io n, the modal densities, damping loss fact or s and coupling loss fact or s of t he subsyst em s of car SEA model w ere acquired. T he excitat ions o f t he car SEA m odel w er e go t by exper im ent and comput at ional f luid dynamics met ho d. T he car ex terior no ise w as predict ed by t he SEA model w ith ex cit ations, meanw hile, t he predict ion r esult was compar ed w it h experiment r esult. Result s show t hat the reliable predict ion result can be acquired and t he m odeling st eps can also be sim plif ied by using SEA and semi inf init e fluid met hod. H o wever, t he demand of t he car ex t er io r no ise prediction can also be satisfied in pro duct dev elo pm ent stag e. Key words: aut omot ive eng ineering ; car ex t erio r noise; stat ist ical energ y analysis; semi inf init e fluid; modal densit y; dam ping loss f act or; coupling loss f act or
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第2期
陈书明, 等 : 基于统计能量分析和半无限流体方法的轿车车外噪声预测
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即在距离子系统较远处能量以球面波的形式进行辐 射, 其中 A far 为 r 较大时能量传播截面面积。 如果响应点距离子系统既不近也不远, 而是一 个/ 中间0距离, 则能量沿着如下截面进行流动 A medium = 4 ar ( 8)
Car Exterior Noise Prediction Based on Statistical Energy Analysis and Semi infinite Fluid Method
CH EN Shu - m ing , WAN G Deng - f eng , L IU Bo , Z AN Jian - m ing , ZH A O Xue - mei
第 23 卷 第 2 期 2010 年 3 月
文章编号 : 1001 -7372( 2010) 02 -0111 - 05
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China Journal of H ig hw ay and T ransport
Vol. 23 N o. 2 M ar. 2010
基于统计能量分析和半无限流体方法的 轿车车外噪声预测
收稿日期 : 2009 - 06 -03 基金项目 : 国家高技术研究发展计划 ( / 八六三0 计划 ) 项目 ( 2006A A 110102 - 3) ; 吉林省科技发展计划重点项目 ( 20040332 - 1) 作者简介 : 陈书明 ( 1980 - ) , 男, 河北南皮人 , 工学博士研究生 , E - mail : shum ingch en@ yahoo. cn。
陈书明1 , 王登峰1 , 刘 波2 , 昝建明2 , 赵雪梅1
130025; 2. 长安汽车工程研究院 , 重 庆 401120) ( 1. 吉林大学 汽车动态模拟国家重点实 验室 , 吉林 长春
摘要: 阐述了结构各子系统间的功率平衡方程 , 介绍了半无限流体方法的基本假设 , 利用统计能量 分析( SEA) 及半无限流体方法 , 建立了轿车车外噪声预测模型; 通过有限元方法、 稳态能量流方法 和理论计算方法 , 分别确定了轿车 SEA 模型子系统的模态密度、 内损耗因子和耦合损耗因子; 通过 试验和计算流体动力学方法确定了轿车 SEA 模型的激励; 对施加激励后的模型进行了车外噪声分 析预测 , 并将预测结果与试验结果进行了对比 。 结果表明: 采用 SEA 和半无限流体方法对车外噪 声预测 , 不仅可以得到可靠的预测结果, 简化建模步骤 , 而且能够满足工程上汽车产品在开发设计 阶段对车外噪声预测的要求。 关键词 : 汽车工程; 车外噪声; 统计能量分析; 半无限流体; 模态密度; 内损耗因子 ; 耦合损耗因子 中图分类号 : U 467. 493 文献标志码: A
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1
功率流平衡方程
SEA 方法的主要理论是功率流平衡方程, 通过 功率流平衡方程可以解决各子系统间的能量流动关 系, N 个子系统的功率平衡关系为
1+ (G [ 10 ] N
( 4)
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12 n1 - G N
,
1N n 1 - G
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- G 21 n2 s - G N 1 nN
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2
( 2) ( 3)
式中: M 为子系统的质量; 3v 2 4为空间振动速度均 方值; 3p 24为空间声压均方值 ; Z o 为空气的声阻抗 率。通过式( 2) 、 ( 3) 可以计算出各个子系统的振动 速度声预测模型
半无限流体原理
半无限流体常用来描述声音在无边界空间内辐 射。半无限流体内声波不仅可以传播 , 而且可以定 义辐射损耗因子, 用以描述连接子系统的能量传递 率 , 也可以将辐射功率转化成后处理结果。能量向 半无限流体辐射时作如下假设: ( 1 ) 每个子系统向半无限流体辐射功率时, 可向 半空间辐射, 一般情况下, 可以忽略辐射损耗。 ( 2 ) 每个子系统的振动场相互无关, 以计算各个 子系统向半无限流体辐射的总功率。 ( 3 ) 从子系统连接点到半无限流体中响应点之 间的距离为 r, 通过距离 r 产生一个截面, 子系统通 过这个截面向半无限流体辐射能量, 这个截面通过 如下方式进行定义 : 如果响应点距离子系统较近 , 即 Pr < m in{ a, b} 则能量沿着如下截面进行流动 A clos e = 4ab/ P ( 5) 即在子系统附近能量以平面波的形式进行辐射。其 中 , a 为子系统的有效宽度; b 为子系统的有效长度; r 为子系统连接点到半无限流体中响应点之间的距 离 ; A close 为 r 较小时能量传播截面面积。 如果响应点距离子系统较远 , 即 Pr > m in{ a, b} ( 6) ( 7) 则能量沿着如下截面进行流动 A far = 4 P r
车辆噪声的测量、评价、控制以及噪声源的识别
车辆噪声的测量、评价、控制以及噪声源的识别1车外噪声源影响车外噪声的主要有发动机噪声、冷却噪声、排气噪声、轮胎辐射噪声和排气系统的再生辐射噪声以及其他机械噪声。
这些噪声一般在中高频范围内，由于车外噪声直接构成了对周围环境的污染排放，因此各国都有严格的限值和测试方法。
2车外噪声的测量和评价A、加速行驶车外噪声测量及评价：加速行驶车外噪声是对于整车噪声水平等综合评价，是汽车认证最重要的指标之一。
各国的认证标准对测量方法的规定基本相同(包括刚刚颁布我国标准GB1495-2002)，由于各国发展水平不同因此限制有一定的差异(比如：GB1495-2002对于轿车的限值要比欧洲大3dB(A))。
目前最具先进性而且被广泛采用的要属欧共体51号法规(ECE Reg. No. 51)。
测量方法和相应的限值。
值得说明的是：法规只是国家或地区间总体水平等体现，汽车企业为了保持产品的领先地位，往往有更为严格的公司内部限值，作为产品开发的目标。
B、汽车定置噪声测量：它实际上是整车无负荷状态下对发动机和排气噪声的评价，一般作为对车外噪声评价的补充，其方法和限值标准也是作为车外加速噪声测量标准的附件。
3车外NVH噪声的控制车外噪声的控制主要是对于噪声源的控制，有效的降低各声源的噪声是保证整车噪声的唯一和根本途径。
降噪是一项费时且投入很高的工作，因此必须首先正确识别影响整车噪声的主要声源。
常用的方法是噪声分解，在整车级分解方法是通过工况排除，系统(或部件)排除和包裹法。
其目的是为了把某一声源从总的噪声中分离出去。
在噪声的振动控制中，进行噪声源进行识别是重要的工作内容之一。
它为噪声的控制提供了基础，决定着噪声控制所努力的方向。
因此，国际上对噪声源识别方法的研究随着科学技术的发展不断深入。
A.传统的噪声源识别方法主观评价法: 近场测量法、选择运行法、铅覆盖法、表面振动速度(加速度)法、频率分析法B.利用现代信号处理技术进行噪声源识别：相干诊断方法、分布噪声源的相干诊断方法、噪声源的层次诊断法、倒频谱法、自回归谱法、.表面声强法、声强法、自适应除噪技术(ANC)C.利用现代图象识别技术进行振动噪声测量：全息摄影技术、电图象干涉测量车外噪声控制的最重要得组成部分是发动机噪声的控制，发动机是汽车的主要噪声源，因此降低发动机的噪声是降低整车噪声的主要措施。
基于FE-SEA混合法的车内结构噪声预测分析
基于FE-SEA混合法的车内结构噪声预测分析罗文俊;蒋峻楠;雷晓燕;刘全民【摘要】为分析预测高速列车车内结构噪声,本文基于声固耦合理论,结合有限元法(FE)、统计能量分析法(SEA)的优点,采用FE-SEA混合法建立车体-车内声腔耦合车内结构噪声预测模型,分析在垂向二系悬挂力作用下车体结构振动响应、0~500 Hz 频段车内结构噪声及车体各组成部分对车内结构噪声的贡献度.分析结果表明:混合FE-SEA模型能够准确预测车体结构振动及车内结构噪声,具有较高的计算效率;在垂向二系悬挂力作用下,车内各部位噪声值相差较小,其变化趋势与二系悬挂力变化趋势一致;车体振动在低频段较明显,车体底板振动加速度、速度最大,对车内结构噪声的影响最大,可通过对底板采取减振措施降低车内结构噪声.%In order to predict the structural noise within a high-speed train ,a hybrid method that integrates the advantages of the finite element method (FEM ) and statistical energy analysis (SEA ) was employed based on the acoustic-solid coupling theory ,to build a model to predict the internal structure noise resulting from the ve-hicle-acoustic cavity coupling .When the train body is under the vertical secondary suspension force ,its struc-turevibration ,internal noise at a wide frequency band (0~500 Hz) and the contribution from each component of train body to the internal noise were analyzed .The results show that the proposed FE-SEA model can accu-rately predict the vibration and internal noise of the train with high calculation efficiency .Under the vertical secondary suspension force ,the discrepancies of the internal noise at different positions within the train are small ,and the variation trend of the internal noise is almost the same asthat of the vertical secondary suspen-sion force .In addition ,the structure vibration of the train body is more remarkable at low frequencies .It was also found that the floor has the largest vibration acceleration and speed among all the components within the train body ,and has the most significant influence on the internal noise of the train .Therefore ,it is feasible to reduce the internal noise by optimizing the floor structure .【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2017(039)012【总页数】9页(P137-145)【关键词】FE-SEA混合法;车内结构噪声;车体振动;贡献度【作者】罗文俊;蒋峻楠;雷晓燕;刘全民【作者单位】华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌 330013;华东交通大学铁路环境振动与噪声教育部工程研究中心,江西南昌 330013【正文语种】中文【中图分类】TB53;O241.82伴随着高速铁路的发展，国内外学者及工程人员在高速列车振动、噪声方面做了很多研究。
采用统计能量解析法(SEA)预测车内噪声的研究
摘
腾刖 ， （ 等 日）
要 ： 绍 了 统计 能 量 解 析 法 （ Ｅ 在铁 道 车 辆 的 车 内 噪 声 预 测 方 面 的 研 究 成 果 ， 述 了 近 郊 型 车 辆 介 Ｓ Ａ） 阐
车 内 噪 声 预 测 中采 用 的 Ｓ Ａ 实例 ， 将 其 结 果 与 定 置 试 验 及 运 行 试 验 中 获 得 的 车 辆 内外 噪 声 级 测 定 结 果 进 Ｅ 并
降低 铁 道车 辆 的车 内噪 声 ， 提 高 乘 坐 舒适 性 的 是 重要 内容 之一 。降低 车 内噪 声 的 对 策 ， 常 采用 反馈 通 方法 ， 利用 运 行试 验等 ， 实施 了各 种 降低 噪声对 策 的 对 车辆 进行 车 内噪声 测 定 ， 行振 动 传递路 径 、 进 噪声 的 侵 入处 所 的界定 ， 同时 ， 分别 确认 各项 对策 的效 果 。不 过
行 了 比较 ， 示 出 Ｓ Ａ 的 实 用 性 。 显 Ｅ
关 键 词 ： 道 车 辆 ； 计 能 量 解 析 法 ； 内噪 声 ； 铁 统 车 日本 中 图 分 类 号 ： ７ ． ６ Ｕ２０ １ 文献 标 识 码 ： Ｂ
Ｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｉ ｅ ｏ ｉｗａ ｈ ｃ ｅ ｅ ｉ ｔｏ ｆ Ｉ ｅ ｉ ｒ Ｎｏ ｓ ｆ Ｒａ ｌ ｙ Ｖｅ ｉ ｌｓ
振动 、 声音 的传 播对 车 内噪声 的影响 达到很 高频 域 ， 解
析这 些影 响 时 ， Ｅ Ｂ Ｍ 等解 析 方 法 必须 用 多 个 振 Ｆ Ｍ、 Ｅ 动模 式解 析 ， 声学一 构振 动耦 合 解析 等 。为 进行 高 精 结
则 使 有效 降低 噪声 的车 辆 的开 发 成 为 可 能 。因 此 ， 研
Ｋｅ ｒ ｓ ｒ ｉ ｙ ｖ ｈ ｃｅ；ｓ ａ ｉｔ ａ ｎ ｒ ｙ ａ ａｙ ｉ ；ｉ ｔ ｒｏ ｏ ｓ ｆｖ ｈ ｃｅ ａ ａ ｙ ｗｏ ｄ ： ａｌ ｗａ ｅ ｉｌ ｔ ｔ ｉ ｌｅ ｅ ｇ ｎ ｌ ｓｓ ｎ ｅ ｉ ｒｎ ｉｅ ｏ ｅ ｉｌ ；Ｊ ｐ ｎ ｓｃ
轿车车内噪声统计能量仿真与降噪方法研究
［］ ４ 李颖 ， 杨艳梅． 铁路车辆编组连挂 中车钩缓 冲装置冲击特性分析［ｊ Ｊ． 交
通科技与经济 ，０ ８６ ：６ ９ ２０ （ ）９－ ．
［］ ５ 马明江 ， 冲击作用时间的分析计算［］ 陈丽． Ｊ 平顶山工学院学报 ， ０ ， ． ２ ４１ ０ ３
机 械 设 计 与 制 造
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉ ｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ
文 章 编 号 ：０ １ ３ ９ （ ０ １０ — ０ ０ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）６ ０ ４ — ３
第 ６期 ２ １ 年 ６月 ０１
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Ｍａ ｆ ｃｕ ｅ ｎｕ ａ ｔ ｒ
轿车车 内噪声统计能量仿真与降噪方法研 究 术
；ｎｅ０ ｉ ｄ ｒ ｆ ｑｅｃ ｅ ｉ ｉ ，ｅｒ ｉ ｎｌ ｅ ｏｓａｎｔｂ ｉｓｉ ｅ ｓｈ Ｂｓ ｛ ｕｄｒ ｇ ａ ｏ ｒ ｕｎ ｃａｏ ｔ ａ ｔ ａｍｔ ｄ ｃ ｏｏｔｎ ａｓ ｄｅ ｓ ａ ｄ ｎ ｈ ｈ ｎ ｂ ａ ｅ ｙ ｘ ｔ ｎ ｈ ｔ ｉ ｈ ｎ ａ ｆ ｒ ｕ ． ｅ ｏ ｄ ｔ ｄ ｏ ｔｉ
行了分析 ， 得出了各子系统对车内噪声贡献度日此后在对主要子系 结构 、 ， 拼装方式 、 吸声结构和吸声材料 的分布情况 ， 将样车车身划 统进行声学处理， 获得了良好的降噪效果。以某 国产轿车为研究对 分为 ２ ４个部分 ， 每个部分作为单一子系统来处理。 通过对声空间
象， 采用 Ｓ Ａ方法计算各个子系统间的能量流动 ， Ｅ 揭示车内噪声的 子 系统 和外部结构 子系统 的划 分最后得到 整车 的 Ｓ Ａ收缩模 Ｅ 产生机理 ， 重点研究不同车用声学阻尼材料对车内噪声的影响 ， 为 型 。如图 ２所示 ， 给出了整车各子系统的连接情况。 轿车车内声学设计提供参考。 统计能量分析 以振动能量为基本参数 ， 将复杂结构动力系 统 的模 态参 数处理成随机变量 ， 根据振 动波 和模 态间的内在关 系， 建立各子系统 间功率流平衡方程 ， 而求解方程 中的未知参 进 数。 它克服了复杂系统 的高阶模态参数对系统的不确定性 因素的 影响 ， 适用于解决高频 区内的复杂系统动力学问题ｆ 对 于简单振 ７ 】 。 动子系统 ， 其损耗功率 可表示为 ：
基于混合FE-SEA方法的汽车驾驶室声学包优化设计
基于混合FE-SEA方法的汽车驾驶室声学包优化设计
王一鸣;卢剑伟
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2024(62)3
【摘要】以某车型为研究对象,基于混合有限元——统计能量方法建立了驾驶室的中频噪声预测模型,通过实车试验,获取待测工况下的激励信号,并验证构建的驾驶室混合FE-SEA模型的准确性;然后分析车内噪声贡献度,确定声学包优化的主要方向,采用拉丁超立方设计方法,以此构建克里金近似模型。
基于遗传算法对声学包布置参数进行优化设计,并验证了优化方案效果。
结果表明,合理优化关键板件的声学包布置参数能够有效降低驾驶室噪声水平。
【总页数】5页(P61-65)
【作者】王一鸣;卢剑伟
【作者单位】合肥工业大学汽车与交通工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】U461.4
【相关文献】
1.基于有限元——统计能量数值混响室法的声学包设计与优化
2.利用混合FE-SEA 方法的前围隔声性能优化设计
3.基于统计能量分析方法的工程车辆驾驶室声学包优化
4.某皮卡驾驶室声学包设计和结构优化
5.基于驾驶室悬置性能参数优化的载货汽车平顺性提升方法
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2020年度进展24：轨道交通桥梁减振降噪
2020年度进展24：轨道交通桥梁减振降噪前言随着高速铁路与城市轨道交通的迅猛发展，振动与噪声问题愈发突出。
传统直立式声屏障对轮轨噪声降噪效果明显，但当列车运行速度超过250km/h时，直立式声屏障降噪量不足；为此，我国高速铁路正力推全封闭声屏障的使用。
同时，近年来，钢桥或钢-混组合桥在我国高速铁路和城市轨道交通中逐步得到广泛应用，研究表明[1]：钢桥或钢-混组合桥的声辐射能力更强，具有频谱宽、幅值大和难控制等特点，因此，在环境敏感区域建造钢桥或钢-混组合桥亟待解决其噪声控制问题。
本文在《轨道交通桥梁减振降噪2019年研究进展》[2]基础上，围绕“高速铁路声屏障降噪性能”和“钢桥减振降噪”两个研究方向，简要评述该方向的研究动态及发展趋势。
检索文章主要来自于国内外高水平学术期刊，包括：《铁道学报》、《交通运输工程学报》、《振动与冲击》、《西南交通大学学报》、《土木工程学报》、《中国公路学报》、《Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics》、《Engineering Structures》、《Applied Acoustics》、《Journal of Sound and Vibration》等。
限于水平和时间，本文所作的国内外进展回顾难免存在疏谬，敬请读者指正。
01高速铁路声屏障降噪性能1.1 高速铁路声屏障降噪特性研究预测声屏障的降噪效果对评估声屏障的声学性能具有重要作用。
开展声屏障降噪效果分析，一般包含以下研究内容：（1）列车声源特性；（2）安装声屏障前后列车声源的空间分布特性；（3）声屏障降噪性能评价。
1.1.1 高速列车声源特性声源特性研究是高速铁路声屏障降噪分析的前提。
通过高速线路噪声实测，可以获得列车声源的构成及其声场分布。
一般采用多通道阵列式声源识别系统对声源进行定位、识别和测量，如：伍向阳[3]、鞠龙华[4]等基于我国高铁线路对高速列车声源及其空间分布特征进行现场测试，测试车速范围为170～380km/h。
基于NSGA-Ⅱ算法对发动机噪声激励下的整车声学包优化
机械设计与制造72Machinery Design&Manufacture第5期2021年5月基于NSGA-域算法对发动机噪声激励下的整车声学包优化李添翼12,张永仁3,甘进4，邱斌12（1.汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室,重庆400039;2.中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆401122；3.岚图汽车科技公司，湖北武汉430058；4.武汉理工大学，湖北武汉430070）摘要：通过整车声学包合理设计能有效的改善发动机传至车内的噪声。
基于统计能量法，利用Hypermesh和VAOne 软件搭建整车SEA模型，对比测试与仿真分析的PBNR值验证模型的精度。
前围板作为发动机到驾驶室的主要传递路径，以前围内外侧声学包材料的厚度、属性、堵孔件厚度及声学材料覆盖率为自变量，利用创建的SEA模型得到主驾右耳的PBNR值、声学材料的总质量及总价格并作为响应。
在MATLAB中建立自变量与响应间的数学模型，对各响应赋予一定权重，利用非支配排序遗传算法(NSGA-域)获得Pareto最优解。
通过SEA模型分析最优解及任意三组Pareto解的响应，验证最优解的可信性;对比原声学包响应:PBNR值提高2.0dB、总重量降低8.5%、价格降低3.6%。
分析表明，通过对SEA模型进行PBNR分析结合NSGA-域算法能快速得到整车的最优声学包设计方案。
关键词:发动机噪声;SEA模型；PBNR分析;NSGA-II算法;声学包优化中图分类号:TH16；U491.9+1文献标识码:A文章编号：1001-3997(2021)05-0072-05Vehicle Acoustic Package Optimization Under Engine NoiseExcitation Based on NSGA-II AlgorithmLI Tian-yi12,ZHANG Yong-ren3,GAN Jin4,QIU Bin1,2(1.State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology,Chongqing400039,China;2.China Automotive Engineering Research Institute Co.,Ltd.,Chongqing401122,China;3.Dongfeng Motor Corporation,Hubei Wuhan430058,China;4.Wuhan University of Technology,Hubei Wuhan430070,China)Abstract：The vehicle interior noise transmitted from engine can be effectively optimized via the rational design of vehicle sound package.The SEA model of a car is built by using HyperMesh and VA One softwares based on the statistical energy analysis.The accuracy of the model is verified by comparing simulation PBNR with test results.As the main transfer path from the engine to the vehicle cabin,the properties and thickness of the bulkhead acoustic materials,as well as the thickness of the plugging parts will be taken as independent variables.The power based noise reduction(PBNR)qfdriver''s right ear,total weight and the total price of sound package are obtained in response by the SEA model.The mathematical model between independent variable and response is established in MATLAB,and each response is given to a certain weight,and the Pareto optimal solution is gained by using the non dominated sorting genetic algorithm(NSGA-域).By analyzing the response of the optimal solution and stochastic three Pareto solutions with SEA model,the credibility of the optimal solution is verified as pared with the original sound package,it is found that the PBNR increased by2.0dB,t he total weight decreased by 8.5%,and the price decreased by3.6%.The analysis shows that the PBNR analysis of SEA model combined with NSGA-域algorithm can quickly get the optimal sound package design scheme ofthe whole vehicle.Key Words：Engine Noise；SEA Model；PBNRAnalysis；NSGA-域；Sound Package Optimization1引言在汽车怠速及行驶时，发动机噪声对车内NVH性能有重要影响。
用流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究
用流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究汽车消声器尾管噪音是汽车行驶过程中产生的一种噪音污染源，对驾驶员和环境都会造成不良影响。
因此，通过流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究，对于改善汽车噪音污染问题具有重要意义。
本文将通过1200字以上的篇幅，详细介绍这方面的研究内容。
首先，我们需要建立汽车消声器尾管的流体动力学计算模型。
该模型应包含以下要素：汽车尾管结构、尾气流场、消声器结构和声学特性等。
通过传统的噪音测试方法收集的数据，我们可以构建可靠的流体动力学计算模型。
该模型将提供流体动力学的基本参数，如气流速度、压力和温度等。
这些参数将用于预测汽车尾管噪音产生的机理和特性。
其次，我们需要在计算模型中引入适当的数学方程和数值算法。
流体动力学的基本方程包括连续性方程、动量方程和能量方程等。
通过求解这些方程，我们可以得到尾气流场的速度、压力和温度等参数。
同时，我们还需要引入声学方程和声学算法，以模拟尾管噪音传播的机制。
通过以上的计算和分析，我们可以预测汽车尾管噪音的产生机理、传播特性以及降噪效果等。
第三，我们需要验证流体动力学计算模型的准确性和可靠性。
对于模型的验证，我们可以通过对比模型预测数据和实测数据的差异来评估模型的准确性。
此外，也可以通过对不同参数和条件的敏感性分析，来验证模型的可靠性和适用性。
这些验证将为进一步的研究和改进提供可靠的依据。
最后，我们需要利用建立的流体动力学计算模型，进行相关的预测试验研究。
通过对不同尾管结构、消声器材料和尾气流场参数的预测试验，我们可以评估不同方案对汽车尾管噪音的降噪效果。
此外，我们还可以通过模拟不同工况下的尾管噪音产生及传播特性，为工程设计和控制提供技术支持。
综上所述，通过流体动力学计算模型进行汽车消声器尾管噪音预测试验的研究，对于降低汽车噪音污染具有重要的意义。
该研究将通过建立准确可靠的计算模型，预测尾管噪音的产生及传播特性，为汽车消声器的优化设计提供指导，并为改善城市环境的噪音问题提供科学依据。
汽车后视镜与雨刮的风噪优化
汽车后视镜与雨刮的风噪优化侯兆平;付年;黄元毅;徐铁;陈瑞锋;沈艳涛【摘要】为得到某SUV的车内噪声,分别采用计算流体力学法和统计能量法对该车型进行外部流场和乘坐舱内噪声计算,获得驾驶员头部区域的声压级曲线.在原车仿真结果基础上,对后视镜和雨刮进行改进,并采用数值仿真和道路试验对原车和改进后的噪声进行评估和对比.仿真和试验得到的声压级曲线整体趋势一致,表明仿真结果的有效性;后视镜和雨刮改进后,仿真结果显示两种改进方案的噪声,在全频段均有改善,其中声压级最大降幅达5.6dB(A),两种方案的总声压级分别降低1.5和1.8dB(A);路试结果显示在干扰噪声较小的高频段,改进后的声压级有较明显的降低,部分高频段最大降幅达5.1dB(A),两种方案的总声压级分别降低0.2和0.7dB(A),表明了改进的有效性和研究方法的可行性.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2018(040)012【总页数】6页(P1475-1479,1487)【关键词】后视镜;雨刮;风噪优化;数值仿真;道路试验【作者】侯兆平;付年;黄元毅;徐铁;陈瑞锋;沈艳涛【作者单位】上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上汽通用五菱汽车股份有限公司技术中心,柳州 545007;上海海基盛元信息科技有限公司,上海 200235;上海海基盛元信息科技有限公司,上海200235【正文语种】中文前言车辆在高速行驶时的动力总成噪声、轮胎／路面噪声得到一定控制之后，气动噪声已成为高速行驶车辆的主要噪声源［1-4］，受到汽车企业和研究人员的重视。
风洞试验、道路试验和数值计算是整车风噪研究的主要技术手段。
路试经济易于实施，其缺点是无法避免引入发动机、车身结构和轮胎等的干扰噪声。
风洞试验精确，认可度高，但目前国内风洞资源紧张、费用高。
基于统计能量分析方法的工程车辆驾驶室声学包优化
声学包优化方案，通过仿真与试验方法确定优化 效果。
1 工程车辆驾驶室SEA模型的建立
1.1 统计能量分析基本原理 统计能量分析（SEA）是一种把研究对象划分
成子系统后，用功率流描述子系统间复杂作用关系 的模型化分析方法。统计能量分析模型有6个基本 假设：（1）模型的子系统间是线性守恒的耦合， 不存在非保守性质的耦合特征；（2）能量是在具 有共振频率的子系统之间流动；（3）子系统受到 的激励为互不相关的宽带随机激励，统计上独立， 具有模态非相干性；（4）在一个子系统中，固定 频带内所有共振的模态能量均分；（5）互易性原
DESIGN & CALCULATION
理适应于不同子系统间；（6）任两个子系统间的 能量流与振动时耦合的子系统间的能量成正比。
根据能量守恒原理，外界对子系统输入的能 量应等于该子系统阻尼消耗的能量与输出到相邻子 系统的能量之和。功率流平衡关系式如下［2，3］：
Pi， in
= Pid +
N j 1 ji
LIU Chun-lei，GENG Yan-bo，WANG Hong-qiang，ZHANG Zhan-wen
随着技术的进步与发展，车辆驾驶室内声舒 适性越来越受到客户的重视。驾驶室内噪声水平已 经成为车辆重要性能指标之一。为改善驾驶室内舒 适性，需要对驾驶室声学包进行优化改进，降低室 内噪声［1］。
传统的声学分析通常依赖于有限元FEM （Finite Element Method）及边界元BEA （Boundary Module Analysis），但其仅适用于解 决中低频噪声问题。随着频率增加，波长变短，系 统的动态特性变得更为复杂，单位带宽内的模态数 量急剧增加，模型计算量巨大，模型无法准确计 算。介于上面的缺点，人们开始使用统计的方法 处理复杂的动态响应特性。统计能量分析方法SEA （Statistical Energy Analysis），已被成功应用于 车辆的声学、振动传递路径分析，并可以准确地进 行各种结构于车辆的振动、声学预测［2］。