基于响应面法车身结构声学性能可靠性优化设计

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1、学校代号：10532学号：S10021087密级：公开湖南大学硕士学位论文基于响应面法的车身结构声学性能可靠性优化设计堂焦由遭厶娃刍；监坯坐一昱!』亟蛙名壁驱叠；：!：德主亡教攫培差望僮；扭撼量运载王捏堂随童些名整；扭撼王程一诠窒握童旦期；2Q!三生三旦三!臼一一诠室签趱目期；2Q!三生鱼旦三日——簦避委员会圭靡；猩至圣麴援Reliability．BasedOptimizationofCarBody’sAcousticPerformanceBasedonResponseSurfaceMethodbyLUHu

2、aihuaB．E．(ShandongUniversityofTechnology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorYUDejieMay，2013IIIIIIIIIIIIlUIIIIIIIIIIlY2357328

3、湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特另*J／JH以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：路r胁年B强：∞哆年g艮彳B学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权

4、湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。作者签名：导师签名：(请在以上相应方框内打“√”)谣I豚军日期：6，／钿¨年年易哆弘冬基于响应面法的车身结构声学性能可靠性优化设计摘要汽车的NVH特性是衡量汽车设计及制造质量的一个重要指标，车内噪声已成为影响汽车乘坐舒适性和顾客决定是否购买该车的关键因素之一。因此，如何降低车内噪声水平，研究汽车车内结构噪声产生机理及控制方法，

5、改善车内声学环境、提高车辆乘坐舒适性的方法和途径，将极大地提高汽车的声学设计水平和市场竞争力，具有重要的经济效益和社会效益。在汽车设计阶段，通过对结构进行拓扑优化以及敷设阻尼或吸声材料等措施均可有效改善结构的声学性能，提高市场竞争力。本文以国家“跃升计划”专项一中国高水平汽车自主创新能力建设(简称“中气专项”)的NVH项目为研究背景，运用有限元分析方法研究白车身一阶扭转模态问题，将响应面理论与可靠性理论相结合，提出了提高车身一阶固有频率的可靠性优化方法，改善了车身结构的振动性能；计算了从悬置点到驾驶员右耳处

6、的车身噪声传递函数，通过板件贡献量分析识别出影响车内噪声较大的板件；基于可靠性优化方法，通过修改和优化板件的结构参数以及敷设阻尼材料等途径，减小板件振动，降低板件振动引起的辐射噪声。论文主要研究工作和创新成果有(1)建立了“中气专项”轿车车身结构和声固耦合的有限元模型，研究了系统的振动特性，对其进行了模态分析，发现其一阶整体扭转模态频率与发动机怠速激励频率较接近，有待改进。同时，为更直观的了解车内噪声水平，建立了车室声腔有限元模型，通过在车身前悬架处施加激励，计算了驾驶员右耳处的声压级j对车内结构噪声水平进

7、行了仿真分析，确定了峰值声压及共振频率，为后续的车内噪声控制提供了指导。f2)针对“中气专项”轿车白车身一阶整体扭转模态频率偏低问题，运用模态灵敏度分析方法研究了一阶整体扭转模态对白车身所有板件厚度的灵敏度；对参考点声压峰值频率处车身板件结构的声学贡献量进行了分析，确定了对车内参考点(驾驶员右耳位置)的声压值影响较大的板件，从而为改进车身结构以提高白车身一阶整体扭转模态、降低车内噪声提供了依据。f3)针对车身结构参数的不确定性会导致车身振动性能确定性优化结果不可靠问题，将可靠性分析与优化技术相结合，提出了～

8、种提高车身一阶固有频率的可靠性优化方法。该方法基于响应面方法构建车身结构优化近似模型，以车身总质量为目标，以车身结构一阶扭转模态频率为约束，对车身结构进行可靠性优化。对“中气专项”轿车车身结构振动性能的可靠性优化设计结果表明，采用该方法硕士学位论文对车身结构进行优化，可提高车身结构的一阶固有频率，避免怠速共振，并有效降低了车内噪声水平，达到了可靠性优化设计的目的。(4)为了降低车内噪声，控制车身板件的辐射噪声，提