轿车乘坐室声学模态分析

讨论轿车乘坐室声学模态的有限元分析方法 ,介绍这一方法在轿车设计中的应用 .使用有限单元模型对比研究无座椅、有座椅以及包括座椅和人的二维和三维乘坐室声学模态 ,以指导乘坐室初始的声学设计 .轿车乘坐室声学模态分析@白胜勇 @靳晓雄 @丁玉兰     

轿车车内空腔声学模态

阐述了轿车车内空腔声学模态,为了获取车内空腔的声学共鸣频率,提出了一种空腔声学模态试验方法,并对实车的声学模态试验结果与该车车内声学模态的有限元计算结果进行了比较,为车内空腔的低频噪声研究提供了参考。     

基于壁板声学贡献分析的轿车乘员室声场降噪研究

提出了一种轿车乘员室声场整体声学特性的改善方法.对现有的壁板声学贡献分析方法进行改进,采用了新的参数"声学贡献和"与"声场总贡献"来分析和衡量车身板件对乘员室声压响应的声学贡献,建立了针对多场点多响应峰值的乘员室声场降噪的方法,并以某型轿车为例详细阐述了该方法的使用情况,确定出车身板件上最佳的阻尼层贴附位置.结果表明,所提出的方法不仅使得乘员室声场取得了显著的降噪效果,而且明显降低了用于减振降噪的附加质量的使用量,有利于车身轻量化.     

基于人机工程学的轿车车身总布置设计

文章以普通轿车为例,基于人机工程学理论知识,介绍了轿车驾驶员座椅布置以及利用眼椭圆和头廓包络对驾驶员视野及头部空间进行设计和校核的一般方法,并对影响轿车乘坐舒适性、驾驶员视野区域以及头部活动空间大小等主要人机工程学尺寸做了探讨,最后概述了CATIA V5知识工程和参数化设计技术在轿车车身总布置设计中的重要意义。     

基于FEM/BEM的燃料电池轿车结构声预测和控制

采用有限元(FEM)和边界元(BEM)联合的方法对燃料电池轿车车内结构声进行预测和控制研究,提出了基于FEM/BEM的车内结构声分析方法和流程,建立了车身有限元模型和声学边界元模型,施加实测的激振力计算声学响应,通过试验数据验证了仿真模型,并进行误差分析.提出板件声学贡献分析的指导原则,介绍板件贡献分析原理和方法,进行所关注频率的车身板件声学贡献分析.最后根据分析结果对车身板件采取约束阻尼处理等控制措施,通过虚拟验证改进结果,车内低频噪声明显降低,其中后座椅和前地板改进最明显,证明所提出方法的可行性,达到优化燃料电池轿车车内噪声的目的.     

SRV车内声辐射分析

文章建立SRV(运动休闲车)车室声腔的声学模型,计算声腔的声学模态,并与白车身结构模态对比,分析声学模态和结构模态的耦合情况;根据车身频率响应,分析车内噪声声场及车身板件的结构振动对车内声学贡献的影响,车内噪声声场得到实验验证,为降低车内结构噪声提供依据.     

采用响应面法的轿车驾驶员座椅的模态优化

建立某轿车驾驶员座椅结构的有限元模型,并分析模型的模态特性。针对座椅Y向横摆模态频率低于目标值的问题,为保证优化过程不增加座椅总质量,将参数化后的座椅有限元模型基于响应面法进行模态优化。采用板件模态灵敏度分析的方法,选取对座椅模态和质量影响较大的钣金件厚度作为设计变量,通过拉丁超立方实验设计采集样本点,构造Kriging响应面模型并检验响应面的精度。以座椅的Y向横摆模态频率最大化为目标,总质量为约束,结合遗传算法对响应面模型进行优化计算,得到座椅模态优化的最优方案。优化后座椅的Y向横摆模态频率由22.69 Hz提高到24.60 Hz,同时质量降低了5.2%(0.891 kg),从而实现了座椅的模态优化和轻量化,且验证了所提出的优化方法的有效性。     

防弹轿车

哈德勒乘坐着防弹轿车来到山谷的基地中,他要亲自率领部队向全球联合政府的总部出发!现在我们一起动手制作哈德勒的防弹轿车吧!     

发动机油底壳的模态试验及优化设计

以某轿车发动机油底壳为对象,通过混合建模方式(即简易力学模型与模态试验结合)对油底壳的动态特性进行研究,得到油底壳的模态频率和振型。根据分析结果提出对油底壳的结构优化措施,并对改进后的油底壳进行模态分析和声学验证,结果表明:改进后的油底壳由于增加了刚度,降低了模态频率密度,减少了发生共振的机会,油底壳辐射噪声对整机噪声贡献率明显降低。     

声学黑洞轻质超结构的低频宽带高效隔声机理及实验研究

针对低频声波在传播过程中穿透力强、难衰减这一问题,研究了一种新型声学黑洞超结构,结合了声学黑洞和声学超结构的优点,通过改变曲面形状实现了低频宽带高效隔声。在一块10 mm厚薄板上,以阵列形式嵌入多个声学黑洞单元,完成声学黑洞既轻且薄的超结构设计。将设计好的声学黑洞超结构用3D打印技术制作出来,通过驻波管实验对声学黑洞超结构隔声特性进行验证。分析实验数据得到,声学黑洞超结构在50～1 600 Hz的频带上平均隔声量可以达到将近30 dB,并且在100～600 Hz频段内平均隔声量高达40 dB。研究了当声学黑洞单元几何形状幂函数的幂指数发生变化时,声学黑洞超结构隔声量的变化。因为设计好的声学黑洞超结构对加工工艺要求较高,在实际的工程应用中并不方便,所以最后还设计了一款方便实际工程应用的声学黑洞超结构,进行了实验验证,并分析了参数变化时对此结构隔声量的影响。研究的声学黑洞轻质超结构在航天航空、汽车、舰船等需要小尺寸结构实现低频大宽带降噪情况下有潜在的应用前景。     

汽车空调系统动态特性与优化分析

：以制冷系统热动力学为理论基础,建立了包括车厢体在内的汽车空调系统部件动态特性数学模型,对ＨＦＣ１３４ａ汽车空调系统动态性能进行研究．提出了基于车室内热微气候的人体动态热舒适性优化目标函数,利用优化算法结合系统动态仿真技术,对汽车空调系统进行优化分析     

直升机后向座椅的适坠性仿真分析

针对航空座椅的动态冲击试验，目的是更好承受紧急着陆事件和保护乘员安全，但是适航认证的物理动态测试成本过高。采用有限元法建立出合适的航空座椅/假人系统的有限元模型，根据CCAR 27部规章添加边界条件和地板变形进行座椅适坠性的仿真分析。通过与物理试验的结果对比，具有良好的一致性。在垂直冲击下，假人腰椎受到损伤最为严重；座椅板会出现与外框架的连接脱落；连接的滑动螺栓在保护乘客方面不够可靠；地板的变形会对座椅结构进一步产生破坏。然后利用有限元分析研究了第95百分位假人在飞机乘客座位上的影响，与50百分位的假人相比，假人损伤增加15-25%，座椅负荷增加10-20%。为了提高座椅对乘客保护能力，提出座椅改进设计方案，为同类型产品研发提供指导。     

Noise Analysis of an Lightweight Auto-body Using FEM/BEM

Since numeric simulation can save much costs, it is widely used in autombile design. Besides, noise, vibration and harshness（NVH） performance is one major target for engineer to design a competitive product. In this paper, NVH performance of a lightweight auto-body prototype using alternative materials and gauge thickness were studied by finite element materials and boundary element method （BEM）. In order to fred the most contributing panel to the peak value of response, the panel acoustic contribution analysis （PACA） was performed and the most effective modification area was located. Finally, the sound pressure was reduced by putting damping material on these parts.     

客车侧翻碰撞中安全带对乘员损伤的影响分析

参照欧洲ECE R66法规要求,建立客车侧翻仿真模型及其乘员约束系统模型。利用LS_DYNA软件对客车侧翻碰撞试验和客车座椅动态试验进行模拟分析,并与试验结果进行对比,结果表明,有限元模型具有较高的精度。将4个HybridⅢ50%男性假人模型放置在客车最薄弱的车身段座椅上。对客车侧翻过程中,3种约束条件(无安全带、两点式安全带和三点式安全带)的乘员损伤情况进行分析。研究结果表明:无安全带约束时,假人头部和颈部将受到严重损害;两点式安全带和三点式安全带对于所有假人颈部及胸部的保护效果相近;两点式安全带能有效降低大部分假人的头部损伤风险,但碰撞侧外侧假人头部损伤值仍较高。     

折背式乘用车车身结构数字化设计

依据乘用车设计相关法规进行乘用车车身结构设计,在CATIA V5软件中建立数字模型并简化,导入ANSYS 12.1 Workbench软件中,对其在弯曲及紧急制动工况下进行有限元分析,给出强刚度评价结果。在乘用车车身概念设计中,采用数字化设计技术将结构设计与有限元分析相结合,可缩短车身设计周期和降低试制成本。     

汽车车身设计方法探讨

通过应用实例对汽车车身设计新方法进行了探讨,讨论了一种并行汽车车身设计方法。应用此方法,对某中型客车车身进行了改型设计,并利用有限元、优化、可靠性等方法,对设计的可行性进行了分析。     

小阻尼空间声学特征频率灵敏度分析与优化设计

小阻尼声空间的优化设计可以使声空间布局更为合理,从而改进空腔声学性能.根据三维空间声学波动方程及其边界条件,给出了声学有限元方程,在此基础上建立小阻尼空间声学问题的优化模型,重点推导声场特征频率对声空间边界形状控制参数的灵敏度分析公式,同时给出了优化求解算法.在JIFEX软件中进行了程序实现,数值算例分别验证了有限元计算、灵敏度分析和优化算法的有效性.     

汽车座椅视觉舒适度客户感性认知过程

客户对汽车座椅第一时间的感性认知影响着客户对整车的评价及选择.使用眼动仪设备,根据不同注视时间和不同类别的汽车座椅进行客户的视觉感性认知实验,研究客户的感性认知规律,结果显示:被试受到座椅的短时视觉刺激时,汽车座椅的靠背和颈部最吸引被试视觉.随着观察时间增加,被试对座椅的图案、颜色、造型、材质、线条等能够吸引视觉关注的感性元素进行比较选择.在被试进行多种座椅的长时间选择时,由关注座椅某种语义形态逐渐发展为与座椅的语义传递和情感的融合.本文是对反映客户真实内心需求的一种探讨,实验中仍有很多不确定的因素,将在后续的实验中不断完善.     

结构强度分析、结构优化设计方法在汽车设计中的应用

本文简要论述了有限元结构强度分析以及结构优化设计的基本概念、方法,结合实例介绍了结构强度分析以及结构优化设计方法在汽车设计中的应用,指出这两种方法是将计算机应用于汽车设计的重要内容,对于提高汽车设计水平、提高设计质量、提高经济效益具有重要的意义.     

高速客车轻量化车体耐碰撞结构的优化设计

提出了基于最轻量优化的高速客车车体耐碰撞结构设计策略 ,通过多层优化技术 ,满足在常规载荷工况下结构处于弹性状态 ,在碰撞载荷工况下局部预定部位发生塑性大变形 ,而客室的主体结构仍处于弹性状态 ,从而实现耐撞击车体结构轻量化设计的目标 .运用线性和非线性有限元技术以车体概念模型和高速客车实车为例进行了优化设计 ,证实了优化设计策略的可行性和有效性 .