汽车车内声场模态分析的无网格法

乘 坐 舒适 性 的 重要 因素 之 一 ． 因此 ， 善 汽 车 乘 坐舒 适 性 为 目的 的研 究 ， 如 振 动 与 舒 适 性 （ ｏ ｅｖ ｒｔｎ 改 诸 Ｎ ｉ ｉ ａｉ ｓ ｂ ｏ ｈｒｈｅｓＮ Ｈ） 计 、 闭舱 室 的 主 动 噪声 控 制 技术 等 ， 到 了研 究 人 员 的广 泛 重 视 ． 车 内声场 特 性 、 ａｓｎｓ， Ｖ 设 封 受 了解 声 学 模态 频 率 和模 态形 状 有 助 于 合 理 进 行 内饰 布 置 以优 化 车 内声 学特 性 。 获 得 良好 的声 学舒 适 性 ． 究 以 研 表 明 ，质 量 轻 的车 身 和类 似 的减 轻 汽 车 质量 的措 施增 大 了汽 车 车身 振 动 和车 辆 内部 噪声 ，特别 是低 频 噪
第 ２ 卷 第 ４期 ｌ
２１ ０ ０年 １ ２月
广 西 工 学 院 学 报
Ｊ ＵＲＮＡＬ ＯＦＧＵＡＮＧＸ Ｏ ＩＵＮＩ ＥＲＳＴ ＥＣ Ｖ Ｉ Ｙ ＯＦＴ ＨＮＯ ＯＧＹ Ｌ
Ｖ０． Ｎｏ． １２１ ４ Ｄｅ ． ｃ ２Ｏ１ ０
文 章编 号 １０ －４ ０ ２ １ ）４０ ５ —７ ０４６ １ （０ ０ ０ －０ ９０
声…近年来 ， ． 国内外许 多研究者采用有 限元方法对车室低频噪声 的计算机仿真也进行 了不懈 的努力和探
索 ［３ 限元 方法 是 一种 鲁 棒 而 成熟 的方 法 。 ２． －有 ３ 由于 它在 处理 复 杂几 何 形 体 的各 类 线 性 和非 线 性 问题 时 所 表 现 出来 的通 用性 和灵 活 性 ， 速 被 应 用 于声 辐射 问题 的分 析 计 算 ］ 是 ， 于 区 域 变 分 原理 和剖 分 插值 迅 ． 但 基
广西 工 学 院学 报
第 ２ 卷 １
对 无 网格 方法 应 用 于声 场研 究 进行 了初 步 的探 索 ， 为汽 车 车 内噪 声分 析 提 供 了一 种新 的高效 率 、 精度 的 高 计 算 方法 ， 不仅 具 有较 好 的理论 意 义 ， 也具 有 很好 的应用 前 景．
的有限元方法划分 网格时涉及到整个 区域 ，一旦划分好单元生成 网格后就不易进行修改 ，自适应能力较 差， 不能灵活适应变化 的实际情况 ， 这样会影响计算 的精度 ， 且有 限元方法需 同时对所有域 内节点和边界
节 点 联立 求 解 ， 求 未 知 数 多 ， 求 解 的方 程 规 模 大 ， 致 输 入 数 据 多 ， 算 准 备 工作 量 大 ． 于二 维 空 间 待 要 导 计 对 声 辐射 问题 ， 限元 法 需 要 在 整个 声 场 进 行 单 元 离散 、 有 变量 插 值 ， 自由度 数 目庞 大 ， 算 效 率 较 低 ， 自适 计 且
应性 分析 困难 ．
无 网格 方法 ］ 目前科 学 和 工 程计 算 研 究 的热 点 之 一． 基 于 网格 的方 法 不 同 ， 网格 方 法采 用基 于 是 与 无
点 的近似 ， 不需要在求解域 内划分用来确定插值 函数的网格 ， 克服了网格生成 、 网格畸变和 网格移 动引起
的问题 对 于有 限元 法 ， 网 格 法具 有更 高 的计 算 精 度 ， 处 理 工 作 量 大 大 减 少 ， 需 后 处 理 过 程 ， 有 相 无 前 无 具 较 好 的 自适 应性 ． 因此 ， 网 格 法 被广 泛地 用 于传 统 的有 限元 法 、 界 元 法 等 不 易 或 无 法 求 解 的复 杂 工 程 无 边 问题 ， 如裂 纹 动态 扩 展 、 速 碰 撞 、 变 形 等 ． 而 ， 现 有文 献 来 看 ， 于 无 网格 法 应用 于声 场 分 析方 面 的 高 大 然 就 关 研究 很少 ， 文将 无 网格 计 算 方 法应 用 到 汽 车车 内空腔 声 场 的模 态 分 析 中 ， 到 的计 算 结果 与 相 同条 件 下 本 得 用有 限 元计 算 得 到 的结 果 进行 比较 ， 现无 网格 方 法 与 之 很 吻合 且 无 网格 方 法更 灵 活 ， 简 单 高 效 ． 发 更 由此
收 稿 日期 ：０ ０ １ －３ ２ １ － １０
基 金项 目 ： 西 壮 族 自治 区教 育 厅 科 研 项 目（０ ９ １ １９ 资助 ． 广 ２ ０ １ＭＳ ０ ） 通信 作 者 ： 向 宇 ， 方 向： 研究 固体 力 学 、 辆 工 程 、 电一 体 化 技 术 ．— ｉＸａｇ Ｙ ＠１６ｃｍ． 车 机 Ｅ ｍａ ：ｉｎ＿ ｕ ２ ． ｌ ｏ
汽车车 内声场模态分 析的无网格 法
蒋 小 波 ， 宇 ， 源 方 向 傅
（ 西 工 学 院 汽车 工 程 系 ， 西 柳州 ５ ５０ ） 广 广 ４ ０ ６
摘
要 ： 车车 内噪 声是 评 价 汽车 乘 坐 舒 适 性 的 一个 重 要 指 标 ， 某 三 厢乘 用 车为 研 究 对 象 ， 用 无 网格 局 部 径 向基 点 汽 以 采
网 格方 法 模 拟 简单 高 效 ， 算 精 度 高 ， 用 较 高 的 频 率 范 围． 计 适
关 键词 ： 内声 场 ； 网 格 ； 模 态 分 析 车 无 声
中 图分 类 号 ： ２ ０ １ Ｕ ７． ６ 文 献标 志码 ： Ａ居 民 的生 活 ， 同时对 乘 客 和 驾驶 员 也 产 生 影 响 ， 车 乘 坐 室 内噪 声 是影 响乘 客 汽
插 值 法分 析 了汽 车 车身 车 内声 模 态 问 题 ． 先 采用 径 向基 函 数 作为 近 似 式 函数 ， 后 采 用 强 式 配 点 法 离 散 控 制 方程 ， 首 然 对
于 导 数 边界 条 件 ， 用 直 接 法 得 到 等 效 的一 组 方 程 ， 合 求 解 所 得 出 的计 算 结 果 与 有 限 元 方 法 相 比吻 合 度 很 好 ， 无 采 综 且