商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析規(guī)范13.3.7

Q/LQB東風(fēng)柳州汽車有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/LQB商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析規(guī)范2013-3-發(fā)布2013-3-實施東風(fēng)柳州汽車有限公司發(fā)布目錄TOC\h\z\t"前言、引言標(biāo)題,1,參考文獻(xiàn)、索引標(biāo)題,1,章標(biāo)題,1,參考文獻(xiàn),1,附錄標(biāo)識,1"前言 II1范圍 12名詞定義 13分析軟件 14商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析作用 15數(shù)據(jù)輸入 16建模要求 27分析頻率設(shè)定 28輸出數(shù)據(jù)及文件格式 29注意事項 210商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析步驟 210.1Virtual.Lab軟件啟動及進(jìn)入聲學(xué)有限元模塊 210.2聲學(xué)有限元網(wǎng)格導(dǎo)入 310.3結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格導(dǎo)入 410.4定義網(wǎng)格類型 410.5定義場點 410.6駕駛室頻率響應(yīng)分析結(jié)果導(dǎo)入 410.7流體材料定義 610.8流體屬性定義 610.9聲學(xué)網(wǎng)格前處理 710.10聲模態(tài)計算 710.11定義組 910.12數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)移計算 1010.13振動邊界條件定義 1010.14聲場分布計算 1210.15場點計算 1310.16場點聲壓頻率響應(yīng)函數(shù)計算及聲壓頻率響應(yīng)曲線顯示 13前言隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平越來越高，人類在享受現(xiàn)在文明所帶來的快捷方便的同時，對社會環(huán)境提出了更高的要求。人們總是希望能在一個安靜祥和的環(huán)境中工作和生活，但是由于社會的發(fā)展，出現(xiàn)了一些人們不想出現(xiàn)的現(xiàn)象，如噪聲污染等，如何消除這些負(fù)面影響，已經(jīng)成為世界共同關(guān)注的問題。噪聲已經(jīng)成為威脅人類生存的三大公害之一，許多國家都成立了噪聲控制的專門機(jī)構(gòu)，頒布了有關(guān)的法規(guī)，無論是生產(chǎn)還是管理部門，都應(yīng)該重視噪聲的控制工作?，F(xiàn)代社會的工業(yè)日益發(fā)達(dá)，機(jī)器功率不斷提高，交通日益發(fā)達(dá)，汽車速度不斷提高，汽車保有量大幅增加，相伴而來的就是噪聲污染日益普遍和嚴(yán)重。在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計階段，如在汽車開發(fā)設(shè)計時，若能考慮汽車的噪聲問題，可能提高汽車的乘坐舒適性，提高產(chǎn)品的市場競爭力，為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，對用戶而言，可以更好地享受生活樂趣，提高生活質(zhì)量。本標(biāo)準(zhǔn)采用Virtual.Lab軟件，應(yīng)用聲學(xué)有限元技術(shù)規(guī)范了商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析方法和步驟。本標(biāo)準(zhǔn)適用于我司商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析。本標(biāo)準(zhǔn)由東風(fēng)柳州汽車有限公司商用車技術(shù)中心提出。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位為東風(fēng)柳州汽車有限公司商用車技術(shù)中心先行技術(shù)部。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：韋永尤、劉凱揚、尹志浩、李程、石勝文、馮哲、李德光。本標(biāo)準(zhǔn)由東風(fēng)柳州汽車有限公司商用車技術(shù)中心歸口并負(fù)責(zé)解釋。本標(biāo)準(zhǔn)首次發(fā)布。商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了我司商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析方法和步驟。名詞定義駕駛室室內(nèi)噪聲：駕駛室室內(nèi)噪聲是指車輛運行過程中，受發(fā)動機(jī)噪聲、排氣、進(jìn)氣噪聲、傳動系噪聲、輪胎噪聲、氣流噪聲以及駕駛室鈑金振動等影響，在車輛駕駛室內(nèi)部形成的有害聲響。試驗研究表明，對于車輛駕駛室來說駕駛室鈑金振動輻射出來的低頻結(jié)構(gòu)噪聲在室內(nèi)噪聲中占主要地位。減小車輛駕駛室鈑金的振動是降低室內(nèi)噪聲最直接的方法。分析軟件本標(biāo)準(zhǔn)采用Virtual.Lab軟件的聲學(xué)有限元法分析商用車駕駛室室內(nèi)結(jié)構(gòu)噪聲。Virtual.Lab是由比利時LMS公司開發(fā)的基于CATIAV5平臺的集成仿真CAE平臺，可以完成從CAD到有限元前處理，從有限元前處理到振動，從振動到聲學(xué)，從聲學(xué)到優(yōu)化的多功能CAE仿真計算。商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析作用本標(biāo)準(zhǔn)的商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析是分析駕駛室鈑金在給定振動邊界條件下的室內(nèi)噪聲值與頻率的對應(yīng)關(guān)系，可以找出影響室內(nèi)噪聲的頻率、板塊和位置，為后續(xù)駕駛室結(jié)構(gòu)改進(jìn)、鈑金阻尼優(yōu)化、駕駛室隔、吸聲處理等方面提供依據(jù)。數(shù)據(jù)輸入進(jìn)行商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析，需要提供如下表所示文件及數(shù)據(jù)：序號提供數(shù)據(jù)或文件數(shù)據(jù)或文件格式備注1結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格文件.bdf參照《商用車駕駛室頻率響應(yīng)分析規(guī)范》提供2頻率響應(yīng)分析結(jié)果文件.op2參照《商用車駕駛室頻率響應(yīng)分析規(guī)范》提供3聲學(xué)有限元網(wǎng)格文件.bdf參照《商用車駕駛室聲學(xué)網(wǎng)格建模規(guī)范》提供4駕駛員左/右耳旁坐標(biāo)值-5乘員左/右耳旁坐標(biāo)值-6聲音在空氣中的傳播速度-默認(rèn)7空氣密度-默認(rèn)8內(nèi)護(hù)板聲學(xué)阻抗-根據(jù)分析需要提供9座椅聲學(xué)阻抗-根據(jù)分析需要提供表5.1建模要求商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析模型需要包含表5.1所示文件及數(shù)據(jù)，必要時增加司機(jī)和乘員座椅總成的聲學(xué)有限元模型。為保證計算精度，計算的最高頻率需要滿足下式要求：(6.1)其中是計算的最高頻率，是聲音在流體介質(zhì)中的傳播速度，是聲學(xué)網(wǎng)格單元的長度。結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格、頻率響應(yīng)分析結(jié)果、聲學(xué)有限元網(wǎng)格要求坐標(biāo)系統(tǒng)一，建議采用駕駛室總成的坐標(biāo)系進(jìn)行各種網(wǎng)格的劃分及計算。分析頻率設(shè)定商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析頻率設(shè)定為10～500Hz，分析頻率步長不超過1Hz，如條件不允許則可適當(dāng)降低頻率上限值及提高分析頻率步長，但建議上限頻率不低于200Hz，分析頻率步長不超過5Hz。室內(nèi)噪聲分析頻率必須設(shè)定在頻響分析結(jié)果文件的頻率范圍內(nèi)，且最高頻率需滿足6.1式要求。輸出數(shù)據(jù)及文件格式輸出聲壓頻率響應(yīng)曲線，輸出文件格式采用Virtual.Lab軟件默認(rèn)的文件格式“.CATAnalysis”。注意事項本標(biāo)準(zhǔn)重點講解駕駛室室內(nèi)噪聲分析方法和步驟，要求使用者了解《商用車駕駛室頻率響應(yīng)分析規(guī)范》、《商用車駕駛室聲學(xué)網(wǎng)格建模規(guī)范》以及了解HyperWorks和Virtual.Lab軟件基本操作。圖10.1.1本標(biāo)準(zhǔn)所有操作以LMSVirtual.LabRev10-SL1示范，對于不同版本的軟件，如相關(guān)操作存在差異請做適當(dāng)調(diào)整。圖10.1.1商用車駕駛室室內(nèi)噪聲分析步驟10.1Virtual.Lab軟件啟動及進(jìn)入聲學(xué)有限元模塊鼠標(biāo)左鍵單擊“開始-所有程序-LMSVirtual.Lab-LMSVirtual.LabRev10-SL1”啟動Virtual.Lab軟件。在Virtual.Lab軟件界面上，鼠標(biāo)左鍵單擊“開始-Acoustics-AcousticHarmonicFEM”進(jìn)入聲學(xué)有限元模塊，如圖10.1.1所示。10.2聲學(xué)有限元網(wǎng)格導(dǎo)入在模型樹上右擊“LinksManager.1-Import”，在彈出的窗口上打開聲學(xué)有限元網(wǎng)格文件。在彈出的對話框中，只選擇“FiniteElementMesh”并選擇網(wǎng)格的單位，單擊“確定”導(dǎo)入聲學(xué)有限元網(wǎng)格。見圖10.2.1所示。圖10.2.1圖10.2.1圖10.3.1圖10.3.1圖10.4.110.3結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格導(dǎo)入圖10.4.1采用10.2相同的方法導(dǎo)入結(jié)構(gòu)有限元網(wǎng)格。見圖10.3.1所示。10.4定義網(wǎng)格類型在菜單欄上單擊“工具-SetMeshPartsType...”,在彈出的對話框中將聲學(xué)有限元網(wǎng)格設(shè)置成“SetasAcoustical”聲學(xué)網(wǎng)格，如圖10.4.1所示。圖10.5.1圖10.5.110.5定義場點在菜單欄上單擊“插入-FieldPointMesher-PointSetFieldPointMeshe...”,在彈出的對話框中定義場點的坐標(biāo)值，如圖10.5.1所示。該值是駕駛員左/右耳旁坐和乘員左/右耳旁坐標(biāo)值，根據(jù)不同的駕駛室作相應(yīng)變化。10.6駕駛室頻率響應(yīng)分析結(jié)果導(dǎo)入10.6.1文件導(dǎo)入在模型樹上右擊“LinksManager.1-Import”，在彈出的窗口上打開頻率響應(yīng)分析結(jié)果文件。在彈出的對話框中，只選擇“LoadVectorSets”并選擇文件單位，單擊“確定”導(dǎo)入頻率響應(yīng)分析結(jié)果。見圖所示。

10.6.2結(jié)果查看（選做步驟）在模型樹上右擊“LoadVectorSet.1”，在彈出的對話框中選擇“GenerateImage”,在彈出的窗口上選擇“TranslationalAccelerationMagnitude”顯示頻率響應(yīng)幅值結(jié)果。本標(biāo)準(zhǔn)頻率響應(yīng)輸出的結(jié)果是加速度，如頻率響應(yīng)輸出的結(jié)果是速度或者位移，顯示頻率響應(yīng)幅值結(jié)果時請做適當(dāng)調(diào)整。見圖所示。圖圖圖圖 10.7流體材料定義圖10.7.1在模型樹上右擊“Materials.1”，在彈出的對話框中選擇“NewMaterials-NewFluidMaterial...”,在彈出的窗口上輸入材料名稱、聲速和密度。見圖10.7.1所示。圖10.7.110.8流體屬性定義圖10.8.1在模型樹上右擊“Properties.1”，在彈出的對話框中選擇“NewProperties-NewAcousticsFluidProperty...”,在彈出的窗口上輸入屬性名稱，并選擇聲學(xué)網(wǎng)格作為屬性的應(yīng)用區(qū)域以及選擇在10.7定義的材料作為流體材料。如圖10.8.1所示。圖10.8.110.9聲學(xué)網(wǎng)格前處理圖10.9.1在菜單欄上單擊“插入-AousticMeshPreprocessingSet...”,在彈出的窗口選擇聲學(xué)網(wǎng)格，單擊“確定”。最后在結(jié)構(gòu)樹剛生成的“AousticEnvelope.1”上單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Update”。如圖10.9.1所示。圖10.9.110.10聲模態(tài)計算（選做步驟）10.10.1聲模態(tài)工況創(chuàng)建在菜單欄上單擊“插入-FEMAnalysisCase-AcousticModeAnalysis-Case...”,在彈出的對話框中擇“NoBoundaryConditionSet”，單擊“確定”。如圖所示。圖圖10.10.2聲模態(tài)計算頻率設(shè)置鼠標(biāo)雙擊結(jié)構(gòu)樹剛生成的“AousticModeSolutionSet.1”，在彈出的對話框中設(shè)置聲模態(tài)計算頻率。最后選擇“Update”計算聲模態(tài)，如圖所示。圖圖10.10.3聲模態(tài)計算結(jié)果顯示圖在結(jié)構(gòu)樹“AousticModeSolutionSet.1”上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“GenerateImage”，在彈出的窗口中選擇“Pressure(nodalvalues)”顯示聲模態(tài)及振型。如圖所示。圖10.11定義組在聲學(xué)網(wǎng)格的包絡(luò)網(wǎng)格上定義組，以便后續(xù)將振動邊界條件轉(zhuǎn)移到聲學(xué)網(wǎng)格上。10.11.1創(chuàng)建組集圖結(jié)構(gòu)樹上只顯示聲學(xué)包絡(luò)網(wǎng)格“AousticEnvelope.1”，在菜單欄上單擊“插入-MeshGrouping-GroupSet...”,在彈出的組集定義對話框中直接點擊“確定”創(chuàng)建組集，如圖所示。圖10.11.2創(chuàng)建組在剛創(chuàng)建的組集名稱上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“MeshGrouping-Auto-updateGroup...”。在彈出的“SelectGroupType”對話框中選擇“FeatureAngle-確定”，在彈出的“FeatureAngleGroup”對話框中選擇聲學(xué)包絡(luò)網(wǎng)格“AousticEnvelope.1”。選擇“FeatureAngleGroup”對話框中“TypeSpecific”標(biāo)簽，輸入特征角角度，并選擇結(jié)聲學(xué)包絡(luò)網(wǎng)格的一個單元，點擊“應(yīng)用”查看是否已全部選擇了聲學(xué)包絡(luò)網(wǎng)格，如果未能全部選，則加大特征角角度后再點擊“應(yīng)用”查看。最后點擊“確定”完成聲學(xué)網(wǎng)格的包絡(luò)網(wǎng)格組的定義。如圖所示。圖如圖所示。圖10.12數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)移計算單擊菜單欄“插入-OtherAnalysiscase-DataTransferAnalysiscase...”，在彈出的窗口中選擇結(jié)構(gòu)樹上頻率響應(yīng)分析結(jié)果“LoadVectorSet.1”后單擊“確定”創(chuàng)建數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)移計算工況。雙擊結(jié)構(gòu)樹“DataTransferAnalysis”下的“SorceSet.1”,在彈出的窗口中選擇結(jié)構(gòu)樹上結(jié)構(gòu)網(wǎng)格后單擊“確定”。雙擊結(jié)構(gòu)樹“DataTransferAnalysis”下的“TargetSet.1”,在彈出的窗口中選擇結(jié)構(gòu)樹上聲學(xué)網(wǎng)格的包絡(luò)網(wǎng)格組后單擊“確定”。雙擊結(jié)構(gòu)樹“DataTransferAnalysis”下的“Mappingdata.1”,在彈出的窗口中設(shè)置兩個網(wǎng)格之間的映射參數(shù)，單擊“Compute”-“確定”完成數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)移設(shè)置。如圖10.12.1所示。圖10.12.1最后更新“DataTransferSolutionSet.1”完成圖10.12.110.13振動邊界條件定義圖10.13.1單擊菜單欄“插入-AcousticBoundaryConditionsandSources-AcousticBoundaryConditionandSourceSet...”，在彈出的窗口中輸入邊界條件名稱后單擊“確定”。如圖10.13.1所示。圖10.13.1圖10.13.2鼠標(biāo)右鍵單擊結(jié)構(gòu)樹上剛建立的“acceleratiionBC”,在彈出的菜單中選擇“AddAcousticBoundaryCondition...”,在彈出的窗口中將“PhysicalDataType”和“MathematicalType”設(shè)置成與頻率響應(yīng)分析結(jié)果文件相對應(yīng)的類型，這里頻率響應(yīng)分析中輸出的是加速度云圖，所以“PhysicalDataType”選擇“PanelAcceleration”,“MathematicalType”選擇“Vector”。最后單擊“確定”關(guān)閉設(shè)置窗口。如圖10.13.2圖10.13.2圖10.13.3鼠標(biāo)雙擊結(jié)構(gòu)樹“Locations”下的“Faces”,在彈出的窗口中選擇結(jié)構(gòu)樹上聲學(xué)網(wǎng)格的包絡(luò)網(wǎng)格組后鼠標(biāo)單擊“確定”。如圖10.13.3所示。圖10.13.3鼠標(biāo)右鍵單擊結(jié)構(gòu)樹上“Datasources”,在彈出的菜單中選擇“AddSolutionSetorDataFeature...”,在彈出的窗口中擇結(jié)構(gòu)樹下數(shù)據(jù)映射轉(zhuǎn)移計算結(jié)果“DataTransferSolutionSet.1”后單擊“確定”。圖10.13.3最后在結(jié)構(gòu)樹上的“LoadCaseAssignment”雙擊，直接點擊“確定”完成振動邊界條件的定義。如圖10.13.3所示。圖10.13.310.14聲場分布計算單擊菜單欄“插入-FEMAnalysisCases-AcousticResponseAnalysisCase...”，在彈出的窗口中，只將BoundaryConditionSet設(shè)置成UseanExistingFeature，選擇結(jié)構(gòu)樹上的振動邊界條件“acceleratiionBC”，然后單擊“確定”關(guān)閉窗口。如圖10.14.1所示。圖10.14.2雙擊結(jié)構(gòu)樹上的“AcousticResponseSolutionSet.1”，彈出求解參數(shù)對話框，將“EditFrequencyRange”選擇為“UserDefined”后設(shè)置計算頻率范圍及步長，單擊“確定”完成聲場分布計算圖10.14.2圖10.1圖10.14.110.15場點計算圖10.15.1單擊菜單欄“插入-FEMAnalysisCases-AcousticFieldResponseAnalysisCase...”，在彈出的窗口中選擇結(jié)構(gòu)樹上聲場分布計