拖拉机驾驶室噪声控制技术研究

论文摘要

现今的各大车辆生产厂家纷纷把对车辆噪声特性的预测、设计放在非常重要的地位,以期提高自己产品的市场竞争力从而获得更好的经济效益。本文在声振理论分析的基础上,利用计算机仿真软件,对拖拉机驾驶室内低频噪声的预测、分析等方面做了一系列的研究。首先,利用有限元分析软件ANSYS建立FT80拖拉机驾驶室空腔模型,将模型导入声学分析软件LMS Virtual.lab,并在LMS Virtual.lab中实现了有限元法和间接边界元法的声固耦合；采用间接边界元法分析计算了驾驶室的声学特性；对空腔、有座椅、有座椅及驾驶员三种模型驾驶员的耳旁声场声压进行比较；分析研究了座椅和驾驶员对驾驶室内的声学贡献,证明了座椅、驾驶员对拖拉机驾驶室内噪声存在一定的影响,建模时应加以考虑。其次,讨论了玻璃的隔声原理和声固耦合理论,利用ANSYS和LMSVirtual.lab进行建模分析,运用声场边界元声-固耦合的方法计算,比较了单层玻璃和双层玻璃对拖拉机驾驶室噪声的影响,重点比较了中间夹层为空气的双层玻璃在不同空气层厚度、不同玻璃厚度的条件下驾驶员耳旁噪声的区别,总结出了隔声性能最好的玻璃结构。最后,采用间接边界元法和无限元法,在噪声分析软件LMS Virtual.lab中实现了对拖拉机驾驶室外声场的分析,并比较了两种分析方法在求解外声场中的区别,对拖拉机外声场的分析具有一定的帮助和指导。本文对拖拉机驾驶室内低频噪声预测进行了比较系统的研究,对降低驾驶室内噪声具有一定的理论依据和设计参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 传统的噪声控制技术
• 1.2.2 现代噪声控制技术
• 1.2.3 主动噪声控制技术
• 1.3 本文的研究方法和主要研究内容
• 第二章 驾驶室噪声的产生机理及控制技术
• 2.1 声学基础
• 2.1.1 声学方程的建立
• 2.1.2 噪声的评价及标准
• 2.1.3 声学边界条件
• 2.2 车内噪声产生机理
• 2.2.1 空气动力性噪声
• 2.2.2 机械性噪声
• 2.2.3 空腔共鸣
• 2.3 车内噪声控制技术
• 2.3.1 车内振动噪声的实验测试技术
• 2.3.2 车内噪声被动控制技术
• 第三章 拖拉机驾驶室声场声固耦合分析
• 3.1 声固耦合理论
• 3.2 有限元法和边界元法理论
• 3.2.1 有限元法原理
• 3.2.2 边界元法原理
• 3.3 拖拉机驾驶室内声固耦合仿真分析
• 3.3.1 拖拉机驾驶室有限元模型
• 3.3.2 驾驶室内声学边界元仿真计算
• 第四章 双层玻璃的隔声性能仿真分析
• 4.1 隔声理论
• 4.1.1 共振效应
• 4.1.2 质量定律
• 4.1.3 吻合效应
• 4.1.4 双层结构的隔声特性
• 4.2 简单原片玻璃的传声损失分析
• 4.2.1 简单结构玻璃的传声损失研究
• 4.3 由排气管噪声引起的双层玻璃的隔声性能的研究
• 4.3.1 不同厚度单层玻璃对拖拉机驾驶室隔声性能比较
• 4.3.2 不同结构双层玻璃对拖拉机驾驶室隔声性能比较
• 4.4 由机械振动引起的双层玻璃隔声性能比较
• 4.4.1 相同空气夹层厚度不同玻璃厚度对驾驶室噪声的影响比较
• 4.4.2 相同玻璃厚度不同空气夹层厚度对驾驶室噪声影响比较
• 4.5 结论
• 第五章 拖拉机外声场的分析
• 5.1 声场中的边界元和无限元理论
• 5.1.1 边界元理论
• 5.1.2 无限元法理论及基本公式
• 5.2. 直接边界元和无限元在求解拖拉机驾驶室外声场中的应用
• 5.2.1 边界元声-固耦合
• 5.2.2 无限元法声-固耦合
• 5.3 拖拉机驾驶室外环境噪声测试
• 5.3.1 环境噪声测试要求
• 5.3.2 环境噪声测量结果
• 5.4 结论
• 第六章 工作总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文