發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲和進(jìn)氣噪聲的數(shù)字化仿真及優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、為了促進(jìn)發(fā)動機(jī)振動噪聲研究水平的提高，特別是為了深化數(shù)字化仿真技術(shù)在發(fā)動機(jī)及整車的振動噪聲控制方面的應(yīng)用，推動數(shù)字化仿真技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用向更深、更廣的層次邁進(jìn)，本文對發(fā)動機(jī)振動噪聲測試方法、數(shù)字化仿真方法、先進(jìn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，并研究了具有企業(yè)實際意義的應(yīng)用問題。 系統(tǒng)地進(jìn)行了發(fā)動機(jī)噪聲源識別方法的研究，發(fā)展了表面振動速度法，增加了兩類零件聲輻射比的理論計算方法，介紹了聲強(qiáng)測量法在發(fā)動機(jī)聲功率預(yù)測和噪聲源

2、識別中的應(yīng)用。提出了一種既高效又滿足一定精度的多體動力學(xué)-有限元法-聲學(xué)分析法相結(jié)合的發(fā)動機(jī)零部件NVH性能預(yù)測方法，驗證了該方法的準(zhǔn)確性，并研究了該方法在發(fā)動機(jī)機(jī)體低噪聲設(shè)計中的應(yīng)用。以發(fā)動機(jī)油底殼為例，對發(fā)動機(jī)上的罩殼類零部件振動噪聲預(yù)測中涉及的關(guān)鍵問題進(jìn)行研究，如密封墊或隔振墊邊界條件的處理，結(jié)構(gòu)與流體的流固耦合分析方法等，提出了對復(fù)雜非線性邊界條件進(jìn)行處理的“線性簡化邊界法”，并對比了兩種流固耦合法，為此類零件的NVH性能設(shè)計提

3、供準(zhǔn)確可靠的數(shù)字化仿真方法。闡述了進(jìn)氣系統(tǒng)噪聲產(chǎn)生的根源及進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計中要考慮的問題，對進(jìn)氣系統(tǒng)氣動噪聲三維仿真中的邊界條件，即進(jìn)氣系統(tǒng)的線性化聲源特性的提取方法進(jìn)行了詳細(xì)研究，對實驗最小二乘法、一維有限體積法、圓形活塞輻射器假設(shè)法，這三種線性聲源提取方法進(jìn)行了對比驗證及分析，完善了進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計不同階段的三維仿真邊界條件的獲取方式。結(jié)合實驗驗證，研究了提高進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)性能預(yù)測準(zhǔn)確性的方法，另外系統(tǒng)地研究了發(fā)動機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)計中進(jìn)氣口氣動噪

4、聲、結(jié)構(gòu)輻射噪聲、空氣動力學(xué)及結(jié)構(gòu)模態(tài)等特性的數(shù)字化仿真方法，為進(jìn)氣系統(tǒng)聲學(xué)和空氣動力性能設(shè)計提供了整體的數(shù)字化解決方案。從現(xiàn)代設(shè)計角度出發(fā)，研究將結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到發(fā)動機(jī)機(jī)體輕量化設(shè)計和油底殼低噪聲設(shè)計中。在單缸機(jī)缸體輕量化設(shè)計中引入了拓?fù)鋬?yōu)化和形狀優(yōu)化方法；在低噪聲油底殼設(shè)計中引入了形貌優(yōu)化方法，為優(yōu)化技術(shù)在發(fā)動機(jī)復(fù)雜零部件設(shè)計上的應(yīng)用進(jìn)行了探索。 本文為發(fā)動機(jī)振動噪聲設(shè)計水平的提高和發(fā)展，進(jìn)行了開拓性的工作，發(fā)展和完善了發(fā)