駕駛室結(jié)構(gòu)和聲學特性分析與優(yōu)化.pdf

1、本文運用有限元和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法，針對一款重型商用車駕駛室的結(jié)構(gòu)動態(tài)特性和聲學特性進行研究。分析了該駕駛室的模態(tài)特性和車內(nèi)聲學響應(yīng)，運用拓撲優(yōu)化和尺寸優(yōu)化相結(jié)合的方法改善了駕駛室的模態(tài)特性；編制了優(yōu)化程序，對駕駛室上的阻尼材料進行了優(yōu)化布局，降低了參考點處的聲壓；通過對一鋁板一聲腔耦合系統(tǒng)進行仿真和實驗的研究，驗證了優(yōu)化程序的有效性。
　　 應(yīng)用Hypermesh軟件建立了駕駛室白車身的有限元模型，在此基礎(chǔ)上，進行了駕駛室自由狀態(tài)

2、下低階模態(tài)參數(shù)求解，得到了前8階彈性模態(tài)的頻率和振型。通過綜合分析，得出該駕駛室整體結(jié)構(gòu)基本合理但一階整體扭轉(zhuǎn)模態(tài)頻率稍顯偏低的結(jié)論。
　　 為了提高該駕駛室的一階整體扭轉(zhuǎn)頻率，應(yīng)用拓撲優(yōu)化技術(shù)對駕駛室結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果，提出了改進原有加強板、添加新的加強板以及增加加強肋等三種改進方法。通過進行分析和比較，將添加加強板作為結(jié)構(gòu)改進的方案。然后利用離散尺寸優(yōu)化技術(shù)對新增的加強板厚度進行了優(yōu)化。由結(jié)構(gòu)改進前后的對比發(fā)現(xiàn)，

3、駕駛室一階整體模態(tài)頻率由17.952Hz提高到了22.200Hz，彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度也都有較大的提高。
　　 建立了駕駛室的聲固耦合有限元模型，對耦合系統(tǒng)進行了模態(tài)分析和聲學響應(yīng)預(yù)測，在此基礎(chǔ)上，對參考點特定頻率的聲壓峰值進行了聲學貢獻度的分析，找出了產(chǎn)生聲壓峰值的關(guān)鍵板件一前圍板。
　　 對前圍板進行自由阻尼處理，有效地降低了參考點特定頻率處的聲壓；為了找到阻尼材料的最佳布局并減少其使用量，基于優(yōu)化準則算法用DMAP語