汽車發(fā)動機(jī)油底殼的振動噪聲性能分析與優(yōu)化
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1.4 原油底殼輻射噪聲計(jì)算分析
簡諧激勵作用下結(jié)構(gòu)振動在外部流體介質(zhì)中產(chǎn)生的輻射聲壓滿足Helmholts 方程，如式（5）。
邊界元法求解自由場的場點(diǎn)聲壓,如式(6)。
首先保證用來聲學(xué)分析的油底殼邊界元模型滿足分析精度，利用Virtual Lab 計(jì)算自由聲場中油底殼上、下、左、右、前側(cè)五個(gè)場點(diǎn)處的聲壓級分布。圖9 為原油底殼輻射噪聲計(jì)算模型，以發(fā)動機(jī)油底殼上、下、左、右、前側(cè)五個(gè)場點(diǎn)處的總聲壓級作為油底殼的指向性輻射性能指標(biāo)之一,相應(yīng)的頻譜見圖10。
圖9 原油底殼輻射噪聲計(jì)算模型
圖10 原油底殼上、下、左、右、前側(cè)五個(gè)場點(diǎn)處的聲壓級頻譜
圖11 至圖15 分別是多工況下發(fā)動機(jī)原油底殼的結(jié)構(gòu)模態(tài)對上述五個(gè)場點(diǎn)輻射噪聲的參與量，從中可以看到，前四階結(jié)構(gòu)模態(tài)對輻射噪聲的參與量較大。
圖16 各工況下原油底殼的輻射聲功率級分布
本文的第4 節(jié)將針對低頻段的模態(tài)剛度及噪聲進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)出一款減少低頻段噪聲并降低總體輻射噪聲的油底殼。
2 原油底殼隔聲性能的仿真
2.1 建立隔聲分析模型
隔聲分析中考慮聲學(xué)分析精度以及空氣流體與結(jié)構(gòu)件的耦合，防聲墻的模擬做到準(zhǔn)確定位聲源輸入場與透射聲場，聲源類型為模擬擴(kuò)散場的分布平面波，透射聲場為自由場,如圖17 所示。
圖17 原油底殼的隔聲分析模型
聲傳遞損失是指入射聲功率和透射聲功率之比值，如式(8)所示，入射聲功率與入射場總聲壓、聲阻抗及結(jié)構(gòu)件的幾何有關(guān)，在滿足場點(diǎn)的分布精度及聲學(xué)邊界處理精度條件下，透射聲功率與聲源激勵、結(jié)構(gòu)件本身的模態(tài)特性有關(guān),因此以聲傳遞損失作為結(jié)構(gòu)件的隔聲性能評價(jià)指標(biāo)。
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